JP6888534B2 - フロアパネルの構造 - Google Patents

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Description

本発明は車体におけるフロアパネルの構造に係る。特に、本発明は、フロアパネルに生じる振動を抑制するための対策に関する。
従来、特許文献1にも開示されているように、車体におけるフロアパネルは、車体前後方向に沿って延在するフレームや車幅方向に沿って延在するクロスメンバ等の車体骨格部材が溶接されている。
また、車体に対する路面からの入力やエンジンからの振動の伝達等によって車体が振動し、この振動の周波数がフロアパネルの共振周波数に一致すると、該フロアパネルが共振することで、こもり音等の異音(低周波数の固体伝播音)が発生して乗員に違和感を与えてしまう。
このフロアパネルの共振に伴う異音の発生を抑制する手段として、フロアパネルの剛性を高めることが提案されている。例えば特許文献1には、フロアパネルに三角平面が角度を持つように組み合わされた凸部を形成し、これによって、フロアパネルの板厚を大きくすることなくフロアパネルの共振周波数を高く設定して前記異音の発生を抑制することが開示されている。
また、特許文献2には、フロアパネルの上面の略全体に亘って均等に制振材を塗布し、これによって、フロアパネルに発生する振動を減衰させることが開示されている。
特開2009−286249号公報 特開2006−7862号公報
前記異音の発生を抑制するためには、前述したようにフロアパネルの共振周波数を高く設定したり、フロアパネルに発生する振動を制振材によって減衰させたりすることが有効であるが、これらを組み合わせる場合の最適な構造については未だ提案されていない。本発明の発明者は、これらの手法を組み合わせる場合に、フロアパネルに生じる振動を効果的に抑制することができる構造について考察した。
本発明は、か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、フロアパネルの剛性を高めることでフロアパネルの共振周波数を高く設定する手法と、フロアパネルに制振材を適用することでフロアパネルに発生する振動を減衰させる手法とを組み合わせる場合に、フロアパネルに生じる振動を効果的に抑制することができるフロアパネルの構造を提供することにある。
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、車体前後方向に沿って延在する複数の車体骨格部材および車幅方向に沿って延在する複数の車体骨格部材がそれぞれ接合されたフロアパネルの構造を前提とする。そして、このフロアパネルの構造は、前記フロアパネルに、前記各車体骨格部材で囲まれた領域の短手方向の一端から他端に亘って延在する稜線を有する複数の段部が前記領域の長手方向に亘って設けられており、前記フロアパネルにおける前記各車体骨格部材で囲まれた前記領域の長手方向に沿う外縁部に沿って前記複数の段部に跨がる制振材が、前記フロアパネルの表面に適用されていることを特徴とする。
この特定事項により、フロアパネルに複数の段部が設けられていることで、このフロアパネルの剛性が高められ、これによってフロアパネルの共振周波数を高く設定することができる。また、フロアパネルにおける各車体骨格部材で囲まれた領域の長手方向に沿う外縁部に沿ってフロアパネルの表面に制振材を適用したことにより、この制振材による振動減衰機能を効果的に発揮させることができる。つまり、制振材による振動減衰の原理は、フロアパネルが振動して変形する際に制振材が伸びることにより減衰機能が発揮されることである。そして、フロアパネルに振動が生じている場合、フロアパネルの断面における曲げ変形の曲率変化が大きくなる部分は、車体骨格部材で囲まれた領域の外縁部である。つまり、この領域の長手方向に沿う外縁部である。このため、この外縁部に沿って制振材を適用すれば、フロアパネルの振動時に該フロアパネルの断面における曲げ変形の曲率変化が大きくなる部分の表面に制振材が適用されたことになり、該制振材による振動減衰機能を効果的に発揮させることができる。このため、フロアパネルの全体に亘って制振材を均等に適用する場合に比べて制振材の量を少なくしながらも、フロアパネルの振動を十分に抑制することができる。
また、前記の目的を達成するための他の解決手段としては、車体前後方向に沿って延在する複数の車体骨格部材および車幅方向に沿って延在する複数の車体骨格部材がそれぞれ接合されたフロアパネルの構造を前提とする。そして、このフロアパネルの構造は、前記フロアパネルに、前記各車体骨格部材で囲まれた領域の短手方向の一端から他端に亘って延在する稜線を有する複数の段部が前記領域の長手方向に亘って設けられており、前記フロアパネルにおける前記各車体骨格部材で囲まれた前記領域の長手方向に沿う外縁部のみに沿って前記複数の段部に跨がる制振材が、前記フロアパネルの表面に適用されていることを特徴とする。
フロアパネルの段部は、各車体骨格部材で囲まれた領域の短手方向に沿う稜線を有する複数が前記領域の長手方向に亘って設けられている。このため、フロアパネルの振動時にあっては、この段部における前記短手方向(前記領域の短手方向)の中央部における曲げ変形の曲率変化は比較的小さく、この短手方向の両端部分(前記長手方向に沿う外縁部)における曲げ変形の曲率変化が比較的大きくなる。つまり、この長手方向に沿う外縁部が、フロアパネルの断面における曲げ変形の曲率変化が最も大きくなる部分となる。本解決手段では、この長手方向に沿う外縁部のみに沿ってフロアパネルの表面に制振材を適用することで、フロアパネルの断面における曲げ変形の曲率変化が最も大きくなる部分の表面のみに制振材が適用されていることになる。言い替えると、フロアパネルの構造として前記曲げ変形の曲率変化が最も大きくなる部分を積極的に創り出しておき、その部分に制振材を適用したものである。このため、制振材の量を大幅に少なくしながらも、十分な振動減衰機能を発揮させ、フロアパネルの振動を十分に抑制することができる。
更に、前記の目的を達成するための他の解決手段としては、車体前後方向に沿って延在する複数の車体骨格部材および車幅方向に沿って延在する複数の車体骨格部材がそれぞれ接合されたフロアパネルの構造を前提とする。そして、このフロアパネルの構造は、前記フロアパネルに、前記各車体骨格部材で囲まれた領域の短手方向の一端から他端に亘って延在する稜線を有する複数の段部が前記領域の長手方向に亘って設けられており、前記フロアパネルにおける前記各車体骨格部材で囲まれた前記領域の長手方向に沿う外縁部および短手方向に沿う外縁部それぞれに沿って前記フロアパネルの表面に制振材が適用されており、前記領域の長手方向に沿う外縁部に沿って適用された制振材は、前記複数の段部に跨がって配設されており、前記領域の長手方向に沿う外縁部および短手方向に沿う外縁部それぞれに沿って前記フロアパネルの表面に適用された前記制振材の厚さが、前記領域の中央部の前記フロアパネルの表面に適用される制振材の厚さよりも厚く設定されていることを特徴とする。
この構造によれば、前述の場合と同様に、フロアパネルの振動時に該フロアパネルの断面における曲げ変形の曲率変化が大きくなる部分の表面に制振材が多く適用されたことになり、該制振材による振動減衰機能を効果的に発揮させることができる。また、前記領域の中央部にも制振材が適用されていることにより、この領域の中央部においても制振材による振動減衰機能を発揮させることができる。
本発明では、フロアパネルに、車体骨格部材で囲まれた領域の短手方向に沿う稜線を有する複数の段部を前記領域の長手方向に亘って設けると共に、前記領域の外縁部に沿ってフロアパネルの表面に制振材を適用している。このため、フロアパネルの剛性が高められることで、フロアパネルの共振周波数を高く設定することができると共に、制振材による振動減衰機能を効果的に発揮させることができ、フロアパネルの全体に亘って制振材を均等に適用する場合に比べて制振材の量を少なくしながらも、フロアパネルの振動を十分に抑制することができる。
実施形態に係るフロアパネルおよびその周辺の車体構造を示す平面図である。 実施形態に係るフロアパネルの一部を拡大して示す平面図である。 実施形態に係るフロアパネルの一部の構造を模式的に示す斜視図である。 図3におけるIV−IV線に沿った断面図である。 図3におけるV−V線に沿った断面図である。 制振材による振動減衰の原理を説明するための模式図である。 フロアパネルに振動が発生した場合の動作を説明するための図2におけるVII−VII線に沿った断面図である。 各次数の共振モードに有効な制振材の塗布領域を説明するためのフロアパネルの一つの領域の平面図である。 実施形態に係るフロアパネルに対する制振材の塗布領域を示す図1相当図である。 実施形態に係るフロアパネルおよび従来技術に係るフロアパネルそれぞれに対する振動実験の結果を示す図である。 変形例1に係るフロアパネルに対する制振材の塗布領域を示す図1相当図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(フロアパネルおよびその周辺の車体構造)
図1は、本実施形態に係るフロアパネル1およびその周辺の車体構造を示す平面図である。この図1において、矢印FRは車体前方向、矢印LHは車体左方向、矢印RHは車体右方向をそれぞれ示している。
図1に示すように、本実施形態に係るフロアパネル1を含む車体構造は、車体の左右両側の下部において車体前後方向に沿って延在するロッカ21,22が設けられている。そして、各ロッカ21,22の車幅方向内側面に、車室の下部を構成する前記フロアパネル1の車幅方向外側端部が接合されている。
フロアパネル1は、車幅方向の両側に位置するフロア部11,12と、車幅方向の中央に位置するトンネル部13とを有している。トンネル部13は、左右のフロア部11,12に対して所定高さだけ上方に突出している。このトンネル部13は、車体下方に開放する略コ字状の断面形状で形成されている。
フロアパネル1における左側のフロア部11の上面および右側のフロア部12の上面それぞれには、車幅方向に沿って延在する第1フロアクロスメンバ31,32が接合されている。この第1フロアクロスメンバ31,32は、下側に開放するハット型の断面形状に形成され、車幅方向外側の端部がロッカ21,22の車幅方向内側面に接合されており、車幅方向内側の端部がトンネル部13の外側面に接合されている。
また、前記第1フロアクロスメンバ31,32よりも車体後方側において、フロアパネル1における左側のフロア部11の上面および右側のフロア部12の上面それぞれには、車幅方向に沿って延在する第2フロアクロスメンバ41,42が接合されている。この第2フロアクロスメンバ41,42も、前記第1フロアクロスメンバ31,32と同様に、下側に開放するハット型の断面形状に形成され、車幅方向外側の端部がロッカ21,22の車幅方向内側面に接合されており、車幅方向内側の端部がトンネル部13の外側面に接合されている。
更に、前記第2フロアクロスメンバ41,42よりも車体後方側において、フロアパネル1における左側のフロア部11の上面および右側のフロア部12の上面それぞれには、車幅方向に沿って延在するセンタフロアクロスメンバ51,52が接合されている。このセンタフロアクロスメンバ51,52も、前記第1フロアクロスメンバ31,32と同様に、下側に開放するハット型の断面形状に形成され、車幅方向外側の端部がロッカ21,22の車幅方向内側面に接合されており、車幅方向内側の端部がトンネル部13の外側面に接合されている。
また、前記第1フロアクロスメンバ31,32よりも車体前方側には、車室とエンジンコンパートメントを仕切るダッシュパネル6の下端部を構成するダッシュロアクロスメンバ61が、左側のフロア部11の前端部および右側のフロア部12の前端部に亘って接合されている。
前記フロアパネル1の左側のフロア部11および右側のフロア部12それぞれにおける上面であって、前記トンネル部13と各ロッカ21,22との間の領域には、車体前後方向に沿って延在する第1〜第6のフロアリインフォースアッパ71〜76が接合されている。
これらフロアリインフォースアッパ71〜76は、下側に開放するハット型の断面形状に形成され、左側のフロア部11および右側のフロア部12の上面に接合されている。
具体的に、第1フロアリインフォースアッパ71〜第3フロアリインフォースアッパ73は、左側のフロア部11の上面に接合されている。第1フロアリインフォースアッパ71は、その前端がダッシュロアクロスメンバ61に、後端が第1フロアクロスメンバ31にそれぞれ接合されている。第2フロアリインフォースアッパ72は、その前端が第1フロアクロスメンバ31に、後端が第2フロアクロスメンバ41にそれぞれ接合されている。第3フロアリインフォースアッパ73は、その前端が第2フロアクロスメンバ41に、後端がセンタフロアクロスメンバ51にそれぞれ接合されている。第4フロアリインフォースアッパ74〜第6フロアリインフォースアッパ76は、右側のフロア部12の上面に接合されている。第4フロアリインフォースアッパ74は、その前端がダッシュロアクロスメンバ61に、後端が第1フロアクロスメンバ32にそれぞれ接合されている。第5フロアリインフォースアッパ75は、その前端が第1フロアクロスメンバ32に、後端が第2フロアクロスメンバ42にそれぞれ接合されている。第6フロアリインフォースアッパ76は、その前端が第2フロアクロスメンバ42に、後端がセンタフロアクロスメンバ52にそれぞれ接合されている。
また、左側のフロア部11および右側のフロア部12の下面において、前記各フロアリインフォースアッパ71〜76に対応した位置には図示しないフロアリインフォースロアが接合されている。このフロアリインフォースロアは、上側に開放するハット型の断面形状に形成され、左側のフロア部11および右側のフロア部12それぞれの下面に接合されている。
(フロアパネルの段部の構造)
本実施形態の特徴の一つとして、前記フロアパネル1には複数の段部8が形成されている。以下、具体的に説明する。
図2は、フロアパネル1の一部を拡大して示す平面図である。この図2では、図1において破線IIで囲んだ部分を拡大している。図3は、フロアパネル1の一部の構造を模式的に示す斜視図である。この図3にあっては、矢印FRが車体前方向を、矢印LHが車体左方向を、矢印RHが車体右方向をそれぞれ示している。図4は、図3におけるIV−IV線に沿った断面図である。図5は、図3におけるV−V線に沿った断面図である。
これらの図に示すように、フロアパネル1にあっては、前述したトンネル部13、各ロッカ21,22、各フロアクロスメンバ31,32,41,42,51,52,61、および、各フロアリインフォースアッパ71〜76、各フロアリインフォースロア等の車体骨格部材で囲まれた領域A1〜A12が略長方形状の領域となっている。前記トンネル部13、各ロッカ21,22、各フロアリインフォースアッパ71〜76、各フロアリインフォースロアが本発明でいう「車体前後方向に沿って延在する車体骨格部材」に相当する。また、前記各フロアクロスメンバ31,32,41,42,51,52,61が本発明でいう「車幅方向に沿って延在する車体骨格部材」に相当する。
また、各車体骨格部材は、車幅方向で隣り合う車体骨格部材同士の間隔寸法(例えば、ロッカ21,22とフロアリインフォースアッパ71〜76との間の間隔寸法や、フロアリインフォースアッパ71〜76とトンネル部13との間の間隔寸法)よりも、車体前後方向で隣り合う車体骨格部材同士の間隔寸法(例えば、ダッシュロアクロスメンバ61と第1フロアクロスメンバ31,32との間の間隔寸法や、第1フロアクロスメンバ31,32と第2フロアクロスメンバ41,42との間の間隔寸法や、第2フロアクロスメンバ41,42とセンタフロアクロスメンバ51,52との間の間隔寸法)の方が長くなっている。このため、各領域A1〜A12は、車幅方向を短手方向とし、車体前後方向を長手方向とする略長方形状となっている。
そして、それぞれの領域A1〜A12において、フロアパネル1を構成するパネル材が折り曲げ加工されることにより段部8が形成されている。具体的に、この段部8は、フロアパネル1を構成するパネル材が下側に向けて折り曲げ加工されることにより形成されており、前記各領域A1〜A12における短手方向(本実施形態では車幅方向)に沿う稜線R(図3および図4を参照)を有するものであって、この段部8の複数が前記領域A1〜A12の長手方向(本実施形態では車体前後方向)に亘って設けられている。図2〜図4では、領域A6において、その長手方向に6個の段部8,8,…が設けられた構造を示している。つまり、各段部8は、水平方向に対する角度(傾斜角度)が比較的大きく設定された複数の駆け上がり部81と、各駆け上がり部81,81同士の間に配設され、水平方向に対する角度(傾斜角度)が比較的小さく設定された複数のパネル部82とを有している。これら駆け上がり部81とパネル部82との幅寸法(駆け上がり部81の斜面長さ寸法およびパネル部82の斜面長さ寸法)の比は例えば1:4に設定されている。この比はこの値に限定されるものではなく、任意に設定可能である。なお、図3〜図5における符号83,83は、前記パネル部82の車幅方向両端縁とフロアパネル1の上面(フロアリインフォースアッパ71〜76が接合される面)との間の立ち上がり部である。
このような段部8が各領域A1〜A12にそれぞれ形成されていることにより、各領域全体が平板状で構成されている場合に比べてフロアパネル1全体の剛性が高められており、これによってフロアパネル1の共振周波数は高く設定されている。
(フロアパネルに対する制振材の塗布領域)
本実施形態のもう一つの特徴として、前記フロアパネル1における所定の領域には、制振材9が塗布されている(制振材9が適用されている)。この制振材9は、フロアパネル1に塗布されることによって、該フロアパネル1に振動が生じた場合の該振動を減衰させるためのものである。この制振材9の材料およびこの制振材9の塗布方法については公知であるため(例えば特開2010−274168号公報や特開2010−111746号公報等で公知であるため)、ここでの説明は省略する。
ここで、制振材9による振動減衰の原理について説明する。図6は、制振材9による振動減衰の原理を説明するための模式図である。図6(a)は平板状のフロアパネル1の上面に制振材9を塗布したものにおいてフロアパネル1に振動が生じていない場合を示している。図6(b)はフロアパネル1の上面に制振材9を塗布したものにおいてフロアパネル1に振動が生じている場合(振動によってフロアパネル1が上側に凸となる形状に曲げ変形された場合)を示している。
フロアパネル1に振動が生じていない場合には、図6(a)に示すように制振材9の上面の幅寸法L1と制振材9の下面の幅寸法L2とは等しくなっている。一方、フロアパネル1に振動が生じ、フロアパネル1が上側に凸となる形状に曲げ変形した場合には、図6(b)に示すように制振材9の上面の幅寸法L1は制振材9の下面の幅寸法L2よりも長くなる。つまり、制振材9の上面側では伸びが生じている。制振材9では、この伸びに対する抵抗力が発生し、この抵抗力が、フロアパネル1の曲げ変形を抑制する力として作用して、フロアパネル1の曲げ変形量が制限される。つまり、前記抵抗力がフロアパネル1の振動に対する減衰力として作用する。これにより、フロアパネル1の振動が抑制されることになる。制振材9の上面の幅寸法L1と下面の幅寸法L2との差が大きいほど前記減衰力は大きく発生する。振動によってフロアパネル1が下側に凸となる形状に曲げ変形された場合においても、前記制振材9に生じる抵抗力が、フロアパネル1の曲げ変形を抑制する力として作用して、フロアパネル1の曲げ変形量が制限され、フロアパネル1の振動が抑制されることになる。この場合も、制振材9の上面の幅寸法L1と下面の幅寸法L2との差が大きいほど前記減衰力は大きく発生する。
このため、この制振材9による減衰力を大きく発生させて制振材9による振動減衰機能を効果的に発揮させるためには、フロアパネル1の振動時に該フロアパネル1の断面における曲げ変形の曲率変化が大きくなる部分の表面に制振材9を塗布することが有効である。つまり、前記車体骨格部材で囲まれた各領域A1〜A12において、フロアパネル1の振動時に該フロアパネル1の断面における曲げ変形の曲率変化が大きくなる部分の表面に制振材9を塗布すれば、制振材9の伸び量が大きくなる部分(前記幅寸法L1と幅寸法L2との差が大きくなる部分)に該制振材9が塗布されたことになり、この制振材9による振動減衰機能を効果的に発揮させることができることになる。
そして、このフロアパネル1の振動時に該フロアパネル1の断面における曲げ変形の曲率変化が大きくなる部分は、車体骨格部材で囲まれた領域A1〜A12の外縁部である。つまり、この領域A1〜A12の長手方向に沿う外縁部および短手方向に沿う外縁部である。このため、この外縁部のみに沿ってフロアパネル1の表面に制振材9を塗布すれば、フロアパネル1の振動時に該フロアパネル1の断面における曲げ変形の曲率変化が大きくなる部分の表面に制振材9が塗布されたことになり、該制振材9による振動減衰機能を効果的に発揮させることができる。
特に、前述したように、フロアパネル1の段部8は、各車体骨格部材で囲まれた領域A1〜A12の短手方向に沿う稜線Rを有する複数が前記領域A1〜A12の長手方向に亘って設けられている。このため、フロアパネル1の振動時にあっては、この段部8における前記短手方向の中央部における曲げ変形の曲率変化は比較的小さく、この短手方向の両端部分(前記長手方向に沿う外縁部)における曲げ変形の曲率変化が比較的大きくなる。つまり、この長手方向に沿う外縁部が、フロアパネル1の断面における曲げ変形の曲率変化が最も大きくなる部分となる。
図7は、フロアパネル1に振動が発生した場合の動作を説明するための図2におけるVII−VII線に沿った断面図である。この図7における符号77はフロアリインフォースロアである。この図7に示すように、フロアパネル1の振動時(図7では、振動によってフロアパネル1が上側に凸となる形状に曲げ変形された状態を仮想線で示している)にあっては、この段部8における前記短手方向(図7における左右方向)の中央部における曲げ変形の曲率変化は比較的小さく、この短手方向の両端部分(前記長手方向に沿う外縁部;図7における左右両側部分)における曲げ変形の曲率変化が比較的大きくなる。つまり、この長手方向に沿う外縁部(特に、前述した立ち上がり部83の周辺部分)が、フロアパネル1の断面における曲げ変形の曲率変化が最も大きくなる部分となる。このため、この長手方向に沿う外縁部に制振材9を塗布することで、フロアパネル1の断面における曲げ変形の曲率変化が最も大きくなる部分の表面に制振材9が塗布されていることになる。
なお、フロアパネル1が共振する際の共振モードとしては複数の次数が存在している。そして、この共振モードの各次数に対して振動抑制効果を効果的に発揮する制振材9の塗布領域は異なっている。図8は、各次数の共振モードに有効な制振材9の塗布領域を説明するためのフロアパネル1の一つの領域Aの平面図である。つまり、共振モードの各次数に対して振動抑制効果を効果的に発揮する制振材9の塗布領域を示している。図8(a)に示すように、1次の共振モードに対しては、一方側の前記長手方向に沿う外縁部における一方寄りに制振材9を塗布することで振動抑制効果が発揮される。図8(b)に示すように、2次の共振モードに対しては、両側の前記長手方向に沿う外縁部における互いに反対寄りに制振材9を塗布することで振動抑制効果が発揮される。図8(c)に示すように、3次の共振モードに対しては、両側の前記短手方向に沿う外縁部に制振材9を塗布することで振動抑制効果が発揮される。図8(d)に示すように、4次の共振モードに対しては、両側の前記長手方向に沿う外縁部それぞれの略全体に亘って制振材9を塗布することで振動抑制効果が発揮される。
以上の点に鑑みれば、特に振動を抑制したい共振モードに対応して制振材9の塗布領域を選定することが可能であるが、本実施形態では、全ての次数の共振モードに対して振動を抑制するべく、フロアパネル1における各車体骨格部材で囲まれた領域A1〜A12の長手方向に沿う外縁部および短手方向に沿う外縁部それぞれに沿ってフロアパネル1の表面に制振材9を塗布している。
以上のことから、本実施形態では、図9(フロアパネル1に対する制振材9の塗布領域を示す図1相当図)に示すように、フロアパネル1における各車体骨格部材で囲まれた領域A1〜A12の長手方向に沿う外縁部および短手方向に沿う外縁部それぞれに沿って制振材9を塗布している(図9において斜線を付した部分を参照)。この制振材9の塗布量としては、その制振材9の塗布厚さが1.0mm〜5.0mm程度の範囲内において実験やシミュレーションに基づいて適宜設定される塗布厚さとなるように決定される。
なお、これら領域A1〜A12に対する制振材9の塗布領域として、該領域A1〜A12の長手方向に沿う外縁部および短手方向に沿う外縁部のうち、フロアパネル1から上方へ突出する突起や開口等(図示省略)が存在する領域には制振材9は塗布されていない。例えば、領域A1,A10では車幅方向の外側において長手方向に沿う外縁部には制振材9は塗布されない。また、領域A5,A8では車幅方向の内側において長手方向に沿う外縁部にも制振材9は塗布されない。また、図7に示すものでは、車幅方向の両側に塗布される各制振材9の塗布量(塗布される範囲の幅寸法)としては、車幅方向の内側における制振材9の塗布量の方が多く設定されている。これは、フロアパネル1の断面における曲げ変形の曲率変化として車幅方向の外側の外縁部よりも内側の外縁部の方が大きいことに鑑みられたものである。
以上説明したように、本実施形態では、各車体骨格部材で囲まれた領域A1〜A12の短手方向に沿う稜線Rを有する複数の段部8が前記領域A1〜A12の長手方向に亘って設けられている。これにより、フロアパネル1全体の剛性が高められており、これによってフロアパネル1の共振周波数は高く設定されている。また、各車体骨格部材で囲まれた領域A1〜A12のうち、フロアパネル1の振動時に該フロアパネル1の断面における曲げ変形の曲率変化が大きくなる部分(各領域A1〜A12の長手方向に沿う外縁部および短手方向に沿う外縁部)の表面に制振材9が塗布されている。これにより、制振材9による振動減衰機能を効果的に発揮させることができ、各領域A1〜A12の中央部の表面に制振材9を塗布しなくてもフロアパネル1全体としては十分に振動を抑制することができる。その結果、フロアパネル全体に亘って制振材を均等に塗布していた従来技術のものに比べて制振材の量を少なくしながらも、フロアパネル1の振動を十分に抑制することができる。例えば、従来技術のものに比べて制振材の量を30%程度削減することが可能である。このように、本実施形態によれば、車体重量の軽量化を図って燃料消費率の改善等に寄与させるようにしながらも、フロアパネル1の振動を十分に抑制することができる。
(実験例)
次に、前記の効果を確認するために行った実験例について説明する。
本実験例では、本実施形態に係るフロアパネル1および従来技術に係るフロアパネル(フロアパネルの上面の略全体に亘って均等に制振材を塗布したもの)それぞれに共振周波数の振動を付与して振動させた場合の各周波数帯の音圧感度を計測したものである。
図10は、この振動実験の結果を示す図である。この図10における実線は本実施形態に係るフロアパネル1における各周波数帯の音圧感度の計測結果である。また、この図10における破線は従来技術に係るフロアパネルにおける各周波数帯の音圧感度の計測結果である。
この図10から明らかなように、従来技術に係るフロアパネルに比べて本実施形態に係るフロアパネル1は、全周波数帯において音圧感度が低くなっており、振動に起因するこもり音等の異音が抑制され、乗員に違和感を与えてしまうことを抑制できていることが確認された。
(変形例1)
次に、変形例1について説明する。本変形例は、制振材9の塗布領域が前記実施形態のものとは異なっている。その他の構造は前記実施形態のものと同様であるので、ここでは制振材9の塗布領域についてのみ説明する。
図11は、本変形例に係るフロアパネル1に対する制振材9の塗布領域を示す図1相当図である。この図11に示すように、本変形例では、フロアパネル1における各車体骨格部材で囲まれた領域A1〜A12の長手方向に沿う外縁部のみに沿ってフロアパネル1の表面に制振材9が塗布されている。なお、本変形例においても、領域A1〜A12の長手方向に沿う外縁部のうち、フロアパネル1から上方へ突出する突起や開口等(図示省略)が存在する領域には制振材9は塗布されていない。
前述したように、フロアパネル1の段部8は、各車体骨格部材で囲まれた領域A1〜A12の短手方向に沿う稜線R(図3を参照)を有する複数が前記領域の長手方向に亘って設けられている。このため、フロアパネル1の振動時にあっては、この段部8における前記短手方向の中央部における曲げ変形の曲率変化は比較的小さく、この短手方向の両端部分(前記長手方向に沿う外縁部)における曲げ変形の曲率変化が比較的大きくなる。つまり、この長手方向に沿う外縁部が、フロアパネル1の断面における曲げ変形の曲率変化が最も大きくなる部分となっている。
本変形例は、この点に鑑み、この長手方向に沿う外縁部のみに制振材9を塗布することで、フロアパネル1の断面における曲げ変形の曲率変化が最も大きくなる部分の表面に制振材9を塗布したものである。言い替えると、フロアパネル1の構造として前記段部8を設けることで、曲げ変形の曲率変化が最も大きくなる部分を積極的に創り出しておき、その部分に制振材9を適用したものである。
本変形例の構造によれば、前記領域A1〜A12における短手方向に沿う外縁部や該領域A1〜A12の中央部には制振材9を塗布していないことにより、制振材9の量を大幅に少なくしながらも、十分な振動減衰機能を発揮させ、フロアパネルの振動を十分に抑制することができる。つまり、本変形例においても、車体重量の軽量化を図って燃料消費率の改善等に寄与させるようにしながらも、フロアパネル1の振動を十分に抑制することができる。
(変形例2)
次に、変形例2について説明する。本変形例も、制振材9の塗布領域が前記実施形態のものとは異なっている。その他の構造は前記実施形態のものと同様であるので、ここでは制振材9の塗布領域についてのみ説明する。
本変形例では、前述した実施形態と同様に、フロアパネル1における各車体骨格部材で囲まれた領域A1〜A12の長手方向に沿う外縁部および短手方向に沿う外縁部それぞれに沿って制振材9を塗布している。それに加えて、前記領域A1〜A12の中央部にも制振材9を塗布している。この領域A1〜A12の中央部に対する制振材9の塗布量(塗布された制振材9の厚さ寸法)は、前記領域A1〜A12の長手方向に沿う外縁部および短手方向に沿う外縁部それぞれに沿って塗布されている制振材9の塗布量(塗布された制振材9の厚さ寸法)よりも少なく設定されている。例えば、領域A1〜A12の中央部における制振材9の厚さ寸法は、領域A1〜A12の長手方向に沿う外縁部および短手方向に沿う外縁部それぞれにおける制振材9の厚さ寸法の半分程度に設定されている。これらの厚さ寸法の比はこれに限定されるものではなく、実験やシミュレーションに基づいて適宜設定される。
本変形例の構造によれば、前述した実施形態の効果に加えて、領域A1〜A12の中央部にも制振材が塗布されていることにより、この領域A1〜A12の中央部においても制振材による振動減衰機能を発揮させることができる。
(変形例3)
次に、変形例3について説明する。本変形例は、フロアパネル1に形成される段部8の形状が前記実施形態のものとは異なっている。その他の構造は前記実施形態のものと同様であるので、ここでは段部8の形状についてのみ説明する。
本変形例におけるフロアパネル1の段部8は、図示しないが、フロアパネル1を構成するパネル材が上側に向けて折り曲げ加工されることにより形成されている。つまり、前記パネル材が上側に向けて折り曲げ加工されることにより形成されており、前記各領域A1〜A12における短手方向に沿う稜線を有するものであって、この段部8の複数が前記領域A1〜A12の長手方向に亘って設けられたものとなっている。
−他の実施形態−
なお、本発明は、前記実施形態および前記各変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲および該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。
例えば、前記実施形態および前記各変形例では、車体骨格部材で囲まれた領域A1〜A12に形成されている段部8の段数を6段とした場合について説明した。本発明はこの段部8の段数は特に限定されるものではなく、任意に設定することが可能である。
また、前記実施形態および前記各変形例では、制振材9として塗布型のものを使用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、アスファルトシート等のシート材をフロアパネル1に貼り付ける構造としてもよい。
また、前記実施形態および前記各変形例では、各領域A1〜A12における短手方向を車幅方向とし、長手方向を車体前後方向とするものであった。本発明はこれに限らず、各領域A1〜A12における短手方向を車体前後方向とし、長手方向を車幅方向とするようにしてもよい。
本発明は、共振周波数を高く設定するべく剛性が高められ、振動を減衰させるべく制振材が塗布されたフロアパネルに適用可能である。
1 フロアパネル
13 トンネル部(車体骨格部材)
21,22 ロッカ(車体骨格部材)
31,32 第1フロアクロスメンバ(車体骨格部材)
41,42 第2フロアクロスメンバ(車体骨格部材)
51,52 センタフロアクロスメンバ(車体骨格部材)
61 ダッシュロアクロスメンバ(車体骨格部材)
71〜76 フロアリインフォースアッパ(車体骨格部材)
8 段部
9 制振材
A1〜A12 車体骨格部材で囲まれた領域
R 稜線

Claims (3)

  1. 車体前後方向に沿って延在する複数の車体骨格部材および車幅方向に沿って延在する複数の車体骨格部材がそれぞれ接合されたフロアパネルの構造であって、
    前記フロアパネルには、前記各車体骨格部材で囲まれた領域の短手方向の一端から他端に亘って延在する稜線を有する複数の段部が前記領域の長手方向に亘って設けられており、
    前記フロアパネルにおける前記各車体骨格部材で囲まれた前記領域の長手方向に沿う外縁部に沿って前記複数の段部に跨がる制振材が、前記フロアパネルの表面に適用されていることを特徴とするフロアパネルの構造。
  2. 車体前後方向に沿って延在する複数の車体骨格部材および車幅方向に沿って延在する複数の車体骨格部材がそれぞれ接合されたフロアパネルの構造であって、
    前記フロアパネルには、前記各車体骨格部材で囲まれた領域の短手方向の一端から他端に亘って延在する稜線を有する複数の段部が前記領域の長手方向に亘って設けられており、
    前記フロアパネルにおける前記各車体骨格部材で囲まれた前記領域の長手方向に沿う外縁部のみに沿って前記複数の段部に跨がる制振材が、前記フロアパネルの表面に適用されていることを特徴とするフロアパネルの構造。
  3. 車体前後方向に沿って延在する複数の車体骨格部材および車幅方向に沿って延在する複数の車体骨格部材がそれぞれ接合されたフロアパネルの構造であって、
    前記フロアパネルには、前記各車体骨格部材で囲まれた領域の短手方向の一端から他端に亘って延在する稜線を有する複数の段部が前記領域の長手方向に亘って設けられており、
    前記フロアパネルにおける前記各車体骨格部材で囲まれた前記領域の長手方向に沿う外縁部および短手方向に沿う外縁部それぞれに沿って前記フロアパネルの表面に制振材が適用されており、
    前記領域の長手方向に沿う外縁部に沿って適用された制振材は、前記複数の段部に跨がって配設されており、
    前記領域の長手方向に沿う外縁部および短手方向に沿う外縁部それぞれに沿って前記フロアパネルの表面に適用された前記制振材の厚さが、前記領域の中央部の前記フロアパネルの表面に適用される制振材の厚さよりも厚く設定されていることを特徴とするフロアパネルの構造。
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