JP3726283B2

JP3726283B2 - Body floor panel structure

Info

Publication number: JP3726283B2
Application number: JP2003029513A
Authority: JP
Inventors: 健二村▲瀬▼; 毅杉原; 孝信加村; 昭則宇都宮; 興也中川
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2003-02-06
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2023-02-06
Also published as: JP2004237871A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体のフロアパネル構造に係り、特に、車体前後方向及び車幅方向に配設されエンジン又はサスペンションに連結された複数のフレーム部材に連結さ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係る。
【０００２】
【従来の技術】
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、一方で非常に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、様々な悪影響やコストの面で大きな問題があった。
【０００３】
さらに、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自動車では主に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ことから、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ことも知られている。つまり、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のである。
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、上記と同様に、車両重量が増加し、それにより、様々な悪影響やコストの面で問題があり、この問題を解決することが要望されていた。
【０００４】
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）。即ち、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付近の周波数域で、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。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−２０２２６９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したフロアパネルの全面に制振材や防振材を貼り付ける方法では、制振材等の多用により、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。また、パネル厚を大きくすると車体重量が増加してしまうという問題が生じる。
また、上記の特許文献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。
【０００７】
ここで、本発明者らは、制振材の変形が大きい程その振動減衰効果が高いこと、及び、不快な車室内振動や騒音の主要因であるエンジンやサスペンションからの振動が、車体のフレーム部材を経由してフロアパネルに伝わること、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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、車体前後方向及び車幅方向に配設されエンジン又はサスペンションに連結された複数のフレーム部材に連結さ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、このフロアパネルの複数のフレーム部材により囲まれた領域の中央部で上方向又は下方向に突出して高剛性部を形成する曲面部と、この曲面部の周囲の全域に高剛性部より剛性の低い平らな低剛性部を形成する平面部と、を有し、フロアパネルの平面部のみにその平面部の振動を減衰させるための制振材が設けら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、フロアパネルの複数のフレーム部材により囲まれた領域の中央部で上方向又は下方向に突出して高剛性部を形成する曲面部と、この曲面部の周囲の全域に平らな低剛性部を形成する平面部と、を有するので、曲面部と平面部との剛性差により、剛性が変化する境界部で振動が反射されることや、剛性の小さい平面部が大きく振動して振動を受け止めること等により、平面部で振動が遮断されてフレーム部材からフロアパネルに伝達される広い周波数域、例えば４００Ｈｚ以下の振動が低減される。
さらに、フロアパネルの平面部にその振動を減衰させるための制振材が設けられているので、大きく振動している平面部で振動がさらに低減される。また、大きく振動しているフロアパネルの平面部のみに制振材が設けられているので、少ない重量の制振材でフロアパネルの振動を大きく低減でき、従来よりも少量の制振材で従来と同等又はそれ以上の振動減衰効果が得られることから、車体の軽量化、コスト低減を図ることができると共に車室内の騒音をより低減することができる。
【０００９】
また、上記の目的を達成するために、本発明は、車体前後方向及び車幅方向に配設されエンジン又はサスペンションに連結された複数のフレーム部材に連結さ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、このフロアパネルの複数のフレーム部材により囲まれた領域の中央部で上方向又は下方向に突出して高剛性部を形成する曲面部と、この曲面部の周囲の全域に高剛性部より剛性の低い平らな低剛性部を形成する平面部と、を有し、フロアパネルの平面部及び曲面部にそれらの振動を減衰させるための制振材が設けられ、この制振材が上記曲面部より上記平面部により多くの量が設けら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、フロアパネルの複数のフレーム部材により囲まれた領域の中央部で上方向又は下方向に突出して高剛性部を形成する曲面部と、この曲面部の周囲の全域に高剛性部より剛性の低い平らな低剛性部を形成する平面部と、を有しているので、曲面部と平面部との剛性差により、剛性が変化する境界部で振動が反射されることや、剛性の小さい平面部が大きく振動して振動を受け止めること等により、平面部で振動が遮断されてフレーム部材からフロアパネルに伝達される広い周波数域、例えば４００Ｈｚ以下の振動が低減される。
さらに、フロアパネルの平面部にその振動を減衰させるための制振材が設けられているので、大きく振動している平面部で振動がさらに低減される。
また、制振材が曲面部より、大きく振動している平面部により多くの量が設けられているので、少ない重量の制振材でフロアパネルの振動を大きく低減でき、従来よりも少量の制振材で従来と同等又はそれ以上の振動減衰効果が得られることから、車体の軽量化、コスト低減を図ることができると共に車室内の騒音をより低減することができる。
【００１０】
また、本発明において、好ましくは、フロアパネルの曲面部は、その平面部との境界縁がほぼ円形又はほぼ楕円形に形成されている。
このように構成された本発明によれば、曲面部の高さを低く抑えつつ効果的に曲面部の剛性を高めることができる。その結果、車室内への突出高さが抑えられるので車室内のフロアマット等の設置を容易にし、一方、下方への突出高さが抑えられるのでフロア下部に設けられている燃料タンク等への干渉を防止しつつ、フロアパネルの振動を大きく低減することができる。
また、本発明において、好ましくは、フロアパネルの曲面部は、複数のフレーム部材に囲まれた領域に一つ設けられている。
このように構成された本発明によれば、平面部が振動し易くなり、より効果的にフロアパネルの振動を大きく低減することができる。
【００１１】
また、本発明において、好ましくは、フロアパネルの曲面部及び平面部は、複数のフレーム部材で囲まれた領域が特定周波数で２×１モードで振動する振動モード調整部として構成されている。
このように構成された本発明においては、フロアパネルの曲面部及び平面部が、複数のフレーム部材で囲まれた領域が特定周波数で２×１モードで振動する振動モード調整部として構成されているので、特定の周波数の振動による音響放射を大きく低減させることが出来る。
さらに、本発明によれば、上述したように、振動モード調整部を曲面部及び平面部により構成すると共に、この平面部のみに制振材を設けることにより、フレーム部材からフロアパネルに伝達される広い周波数域、例えば４００Ｈｚ以下の振動による音響放射をも低減させることが出来る。従って、本発明によれば、車両の軽量化、コスト低減を図ることができると共に、振動モード調整部で特定の周波数の騒音を低減させると同時にその特定周波数以外の振動を同時に低減させることができる。さらに、振動モード調整部を設けた場合でも、フロアパネルの全面に制振材を貼付ける必要がなく、車体の重量が増加することを防止できる。
【００１２】
また、本発明において、好ましくは、特定周波数は、タイヤの空洞共鳴周波数である。
このように構成された本発明においては、タイヤの空洞共鳴による振動による音響放射を大きく低減させることが出来る。
また、本発明において、好ましくは、特定周波数は、約２５０Ｈｚである。
このように構成された本発明においては、約２５０Ｈｚの振動による音響放射を大きく低減させることが出来る。
【００１３】
また、本発明において、好ましくは、フロアパネルの平面部が上記フレーム部材に連結され又はフロアトンネル部と一体的に設けられ且つ上記曲面部が上方に突出して設けられ、上記フレーム部材の側面又はフロアトンネル部の立上り部、上記平面部、及び、上記曲面部の立上り部により、溝形状を形成し、この溝形状内に上記制振材が塗布されるようになっている。
このように構成された本発明によれば、制振材を容易に塗布することが出来る。
また、本発明において、好ましくは、制振材は、上記フレーム部材の側面又はフロアトンネル部の立上り部、上記平面部、及び、上記曲面部の立上り部にそれぞれ接着されている。
このように構成された本発明によれば、制振材の効果をより大きく発揮させることができる。
また、本発明において、好ましくは、曲面部に吸音材が設けられている。
このように構成された本発明によれば、さらに、透過音による音響放射を防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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両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斜視図であり、図２は、フロントフロアパネルの拡大斜視図である。
図１に示すように、自動車のアンダボディ１は、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リヤシート（図示せず）が配置されるセンタフロアパネル４と、さらに、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ヤフロアパネル６とを備えている。
また、フロントフロアパネル２の車体前側の端縁部には、車室とエンジンルームを仕切るダッシュパネル８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、ダッシュパネル８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１０とフェンダエプロン１２が設けられている。このフロントサイドフレーム１０には、エンジン１１が弾性体（図示せず）を介して着脱自在に取り付けられている。
【００１５】
ダッシュパネル８の下側の部分である傾斜部８ａには、車幅方向の補強部材であるＮｏ．１クロスメンバ１４が取り付けられている。このＮｏ．１クロスメンバ１４は、各フロントサイドフレーム１０の車体外側に設けられそのフランジがフロントサイドフレーム１０とダッシュパネル８の傾斜部８ａに接合された閉断面構造である一対のトルクボックスメンバ１６と、一対のフロントサイドフレーム１０の中間に挟まるように配置され両端がフロントサイドフレーム１０に接合されたダッシュロアクロスメンバ１８とから構成されている。
このＮｏ．１クロスメンバ１４及び一対のフロントサイドフレーム１０には、フロントサスペンションクロスメンバ１５が取付けられ、このフロントサスペンションクロスメンバ１５には、フロントサスペンション１７が取り付けられている。
【００１６】
図１及び図２に示すように、フロントフロアパネル２は、所定厚（例えば、厚さ０．６５〜０．７ｍｍ）の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２０が車体前後方向に延びている。また、フロアパネル２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おり、このサイドボディの下端縁部を閉断面構造のサイドシル２１（仮想線で示す）が車体前後方向に延び、このサイドシル２１に、スポット溶接等によりフロントフロアパネル２が接合されている。このサイドシル２１の前方部は、Ｎｏ．１クロスメンバ１４に接合されている。
【００１７】
さらに、フロアトンネル部２０と各サイドシル２１との中間には、それぞれ車体前後方向に延びるように一対のフロアサイドフレーム２２が設けられている。これらのフロアサイドフレーム２２の前端は、上述したフロントサイドフレーム１０の後端に接続され、後端は、リアサイドフレーム２３に接続されている。これらのフロアサイドフレーム２２は、断面コ字状の鋼板製部材をフロントフロアパネル２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ている（図４参照）。この閉断面積を確保するために、フロントフロアパネル２には上方に突出する凸部２４が形成され、この凸部２４はこのフロントフロアパネル２の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。
さらに、リアサイドフレーム２３には、リアサスペンションクロスメンバ２５が取り付けられ、このリアサスペンションクロスメンバ２５には、リアサスペンション２７が取り付けられている。
【００１８】
つまり、フロントフロアパネル２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２１に加えて、フロアトンネル部２０とサイドシル２１との間のほぼ中間にフロアサイドフレーム２２及び凸部２４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ようになっている。
【００１９】
さらに、車幅方向の補強構造としては、上述したＮｏ．１クロスメンバ１４に加えて、フロントフロアパネル２の車体前後方向のほぼ中央位置においてフロアトンネル部２０を跨ぐようにして車幅方向に延びるＮｏ．２クロスメンバ２６と、フロアパネル２の後端縁部において車幅方向に延びるＮｏ．３クロスメンバ２８とが配設されている。Ｎｏ．２クロスメンバ２６は、下向きに開放するコ字状断面の部材をフロアパネル２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２０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２１に接合されている。また、Ｎｏ．３クロスメンバ２８は、下向きに開放するコ字状断面の部材をフロアパネル２の上面に接合したもので、その左右両端部は、それぞれ、サイドシル２１に接合され、さらに、その一部がフロアサイドフレーム２２に接合されている。
【００２０】
以上の構成により、フロントフロアパネル（フロアパネル）２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２０、フロアサイドフレーム２２（凸部２４を含む）及びサイドシル２１、並びに、各々車幅方向に延びる各クロスメンバ１４、２６、２８によって取り囲まれた略長方形状の若しくは長方形状に近い形状の８つのフロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４から構成されている。そして、フロントサスペンション及びエンジンの振動は、フロアサイドフレーム２２を経由してＮｏ．１クロスメンバ１４に伝わり、また、リアサスペンションから伝わる振動はフロアサイドフレーム２２を経由してＮｏ．３クロスメンバ２８に伝わり、これらの振動が、さらに、サイドシル２１を経由してＮｏ．２クロスメンバ２６に伝わり、これらのフロアサイドフレーム２２、サイドシル２１及び各クロスメンバ１４、２６、２８の振動が、フロアパネルＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に伝達される。
【００２１】
本発明の実施形態は、後述するように、サイドシル２１、フロアサイドフレーム２２（凸部２４を含む）、Ｎｏ．１クロスメンバ１４、Ｎｏ．２クロスメンバ２６及びＮｏ．３クロスメンバ２８からフロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３に伝達される振動をフロアパネルの一部分で大きく低減するようにしている。
以下、上述したサイドシル２１、フロアサイドフレーム２２（凸部２４を含む）、Ｎｏ．１クロスメンバ１４、Ｎｏ．２クロスメンバ２６及びＮｏ．３クロスメンバ２８を総称してフレーム部材と呼ぶ。
【００２２】
図２に示すように、第１フロアパネル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２０の左右両側においてそれぞれフレーム部材であるＮｏ．１クロスメンバ１４、サイドシル２１、フロアサイドフレーム２２（凸部２４を含む）及びＮｏ．２クロスメンバ２６に溶接により接合されその周縁が拘束されている。
第２フロアパネル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、両側の第１フロアパネルＳ１の車体内方寄りに位置し、車体内方側の１辺はフロアトンネル部２０と連続的に成形され、残りの３辺が、フレーム部材であるＮｏ．１クロスメンバ１４、フロアサイドフレーム２２（凸部２４を含む）及びＮｏ．２クロスメンバ２６に溶接により接合され、その３辺の周縁が拘束されている。
【００２３】
第３フロアパネル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、第２フロアパネルＳ２の車体後方に位置し、車体内方側の１辺はフロアトンネル部２０と連続的に成形され、残りの３辺が、フレーム部材であるフロアサイドフレーム２２（凸部２４を含む）、Ｎｏ．２クロスメンバ２６及びＮｏ．３クロスメンバ２８に溶接により接合され、その３辺の周縁が拘束されている。
これらの第３フロアパネルＳ３の車体外方には、フロアサイドフレーム２２からサイドシル２１に亘る補強部材３０が架設されている。
なお、図１に示すように、この補強部材３０は、フロントシート３２の取付座を兼用しており、フロントシート３２の２つの前側の脚がＮｏ．２クロスメンバ２６に締結され、後側の一方の脚が補強部材３０に締結され他方の脚がフロアトンネル部２０に締結されるようになっている。
【００２４】
第４フロアパネル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、第１フロアパネルＳ１の車体後方に位置し、フレーム部材であるサイドシル２１、フロアサイドフレーム２２（凸部２４を含む）、Ｎｏ．２クロスメンバ２６及びＮｏ．３クロスメンバ２８により囲まれた領域として区画されている。そして、この第４フロアパネルＳ４は、それらのフレーム部材２１、２２、２６、２８に溶接により接合されその周縁が拘束されている。
【００２５】
次に、図２乃至図５により、本実施形態の車両のフロアパネル構造を具体的に説明する。
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以下であり、本実施形態では、各フロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３に振動低減（遮断）構造を設けることにより、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ている。
【００２６】
まず、図２及び図３により、フロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３に設けた振動低減構造を説明する。
先ず、第１フロアパネルＳ１は、上述したように、フレーム部材であるＮｏ．１クロスメンバ１４、サイドシル２１、フロアサイドフレーム２２及びＮｏ．２クロスメンバ２６の内方に形成さ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の中央部に車体上方に突出して高剛性部を形成する曲面部４０と、この曲面部４０の周囲の全域に平らな低剛性部を形成する平面部３６を有し、この平面部３６の外周端部は、これらのフレーム部材１４、２１、２２、２６と接合されている。
この曲面部４０と平面部３６との境界、即ち、曲面部４０の外周縁は楕円形状になっている。そして、この曲面部４０は、水平方向（車体の前後方向及び車幅方向）にその曲面高さが連続的に変化するドーム形状となっているので、平面部３６に比べて上下方向及び水平方向に変形し難くなっている。
さらに、第１フロアパネルＳ１の平面部３６の全域には、図３に示すように、制振材４２が塗布されている。
【００２７】
次に、第２フロアパネルＳ２は、上述したように、フレーム部材であるＮｏ．１クロスメンバ１４、フロアサイドフレーム２２及びＮｏ．２クロスメンバ２６の内方に形成された空間に設けられ、これらのフレーム部材により囲まれた領域の中央部に車体上方に突出して高剛性部を形成する曲面部４０と、この曲面部４０の周囲の全域に平らな低剛性部を形成する平面部３６を有し、この平面部３６の外周端部は、各フレーム部材１４、２２、２６と接合されている。
この曲面部４０と平面部３６との境界、即ち、曲面部４０の外周縁は楕円形状になっている。そして、この曲面部４０は、水平方向（車体の前後方向及び車幅方向）にその曲面高さが連続的に変化するドーム形状となっているので、平面部３６に比べて上下方向及び水平方向に変形し難くなっている。
さらに、第２フロアパネルＳ２の平面部３６の全域には、図３に示すフロアパネルＳ１と同様に、制振材４２が塗布されている。
【００２８】
さらに、本実施形態では、図２に示すように、第２フロアパネルＳ２の内方側縁の前方部分であるフロアトンネル部２０との境界付近に、フロアトンネル部２０の側面と第２フロアパネルＳ２とに跨るように車幅方向に延び且つ前後に離間した複数のビード４４が設けられている。これらのビード４４の車体外方側の端部の位置は、図２で二点鎖線で示すライン４６上に並ぶように揃えられ、第２フロアパネルＳ２の後部におけるフロアトンネル部２０の裾の位置を通っており、このようにして、平面部３６の領域を規制するようにしている。
【００２９】
さらに、第３フロアパネルＳ３は、フレーム部材であるフロアサイドフレーム２２、Ｎｏ．２クロスメンバ２６及びＮｏ．３クロスメンバ２８の内方に形成された空間に設けられ、これらのフレーム部材により囲まれた領域の中央部に車体上方に突出して高剛性部を形成する曲面部４０と、この曲面部４０の周囲の全域に平らな低剛性部を形成する平面部３６と、を有し、この平面部３６の外周端部は、各フレーム部材２２、２６、２８と接合されている。
この曲面部４０と平面部３６との境界、即ち、曲面部４０の外周縁は楕円形状になっている。そして、この曲面部４０は、水平方向（車体の前後方向及び車幅方向）にその曲面高さが連続的に変化するドーム形状となっているので、平面部３６に比べて上下方向及び水平方向に変形し難くなっている。
さらに、第３フロアパネルＳ３の平面部３６の全域には、図３に示すフロアパネルＳ１と同様に、制振材４２が塗布されている。
【００３０】
この第３フロアパネルＳ３でも、第２フロアパネルＳ２と同様に、平面部３６の領域を規制するために、図２に示すように、フロアトンネル部２０に複数のビード４４を設けている。第３フロアパネルＳ３においても、これらのビード４４の車体外方側の端部の位置は、図２で二点鎖線で示すライン４６上に並ぶように揃えられている。
ここで、第４フロアパネルＳ４は、その固有振動数が４００Ｈｚ以上となるようにその剛性が調整されている。
【００３１】
次に、図４及び図５により、本実施形態の振動低減構造を有するフロントフロアパネル２の断面構造を説明する。図４は、図２のＡ−Ａ線に沿って見た第１フロアパネルＳ１と第２フロアパネルＳ２の車幅方向の断面図であり、図５は、図２のＢ−Ｂ線に沿って見た第２フロアパネルＳ２と第３フロアパネルＳ３の車両前後方向の断面図である。
【００３２】
先ず、曲面部４０と平面部３６の形状について説明する。図４及び図５に示すように、各フロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３の曲面部４０は、いずれも上方に突出しており、その断面形状は、曲率が連続して変化する曲面で構成されている。本実施形態では、この曲面部４０は、断面がほぼ楕円形の球体の一部である立体形状に形成されている。一方、平面部３６は曲率を有さないほぼ平らに構成されている。
曲面部４０は、平面部３６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を境に平面部３６と曲面部４０のそれぞれの曲率又は法線方向が、不連続となっている。ここで、所定の角度は、曲面部４０の剛性がより高まるように、その曲面の形状、大きさ、高さ等によって定められる。
【００３３】
次に、各フロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３と各フレーム部材の接続部分の構造について説明する。
図４に示すように、第１フロアパネルＳ１の平面部３６の車体外方縁は、サイドシル２１の側面に溶接により接合されている。
また、第１フロアパネルＳ１と第２フロアパネルＳ２の間には、曲面部４０及び平面部３６を構成するパネル（フロントフロアパネル２）と一体で成形された凸部２４が設けられ、この凸部２４は、フロアサイドフレーム２２に溶接により接合されている。
さらに、第２フロアパネルＳ２の車体内方には、フロアトンネル部２０が連続的に成形されている。このフロアトンネル部２０には、上述したように、第２フロアパネルＳ２の車体内方側の平面部３６の領域を規制するための複数のビード４４が設けられている。
【００３４】
次に、図５に示すように、第２フロアパネルＳ２の平面部３６の前縁は、Ｎｏ．１クロスメンバ１４の側面に溶接により接合されている。また、第１フロアパネルＳ１の平面部３６の前縁も、図５に示す第２フロアパネルＳ２と同様にＮｏ．１クロスメンバ１４の側面に溶接により接合されている。
また、第２フロアパネルＳ２と第３フロアパネルＳ３の間のフロントフロアパネル２の上方に、Ｎｏ．２クロスメンバ２６が溶接により接合されている。
図示しないが、第１フロアパネルＳ１と第４フロアパネルＳ４の間も、それらの間のフロントフロアパネル２の上方に、Ｎｏ．２クロスメンバ２６が溶接により接合されている。
第３フロアパネルＳ３の車体後方側では、フロントフロアパネル２の車両後方端部に、その上方に、Ｎｏ．３クロスメンバ２８が溶接により接合されている。
【００３５】
次に、図３、図４及び図５により、各フロアパネルの制振材４２の配置について詳細に説明する。
上述したように、制振材４２は、各フロアパネルの平面部３６の全域に塗布されている。具体的には、以下の通りである。
先ず、図４及び図５に示すように、第１フロアパネルＳ１においては、平面部３６の２辺の外周端部は、フレーム部材であるＮｏ．１クロスメンバ１４及びサイドシル２１の側面に溶接により接合され、残りの２辺の外周端部は、フロアサイドフレーム２２及びＮｏ．２クロスメンバ２６に溶接により接合されている。また、第１フロアパネルＳ１の平面部３６の内周端部は、曲面部４０の立上り部４０ａと当接している。このため、平面部３６は、フレーム部材１４、２１、２２（凸部２４を含む）、２６と曲面部４０の立上り部４０ａとにより、溝形状を形成し、この溝形状を形成する平面部３６の全域に、後述するように、制振材４２が塗布されるようになっている。ここで、制振材４２は、フレーム部材１４、２１、２２（凸部２４を含む）、２６の側面、平面部３６、及び、曲面部４０の立上り部４０ａに接着されている。
【００３６】
また、第２フロアパネルＳ２も、同様に、平面部３６は、フレーム部材１４、２２（凸部２４を含む）、２６及びフロアトンネル部２０の立上がり部２０ａと曲面部４０の立上り部４０ａとにより、溝形状を形成し、この溝形状を形成する平面部３６の全域に、後述するように、制振材４２が塗布されるようになっている。ここで、制振材４２は、フレーム部材１４、２２（凸部２４を含む）、２６の側面又はフロアトンネル部２０の立上がり部２０ａ、平面部３６、及び、曲面部４０の立上り部４０ａに接着されている。
【００３７】
さらに、第３フロアパネルＳ３も、同様に、平面部３６は、フレーム部材２２（凸部２４を含む）、２６、２８及びフロアトンネル部２０の立上がり部２０ａと曲面部４０の立上り部４０ａとにより、溝形状を形成し、この溝形状を形成する平面部３６の全域に、後述するように、制振材４２が塗布されるようになっている。ここで、制振材４２は、フレーム部材２２（凸部２４を含む）、２６、２８の側面又はフロアトンネル部２０の立上がり部２０ａ、平面部３６、及び、曲面部４０の立上り部４０ａに接着されている。
なお、上述した実施形態では、第１フロアパネル乃至第４フロアパネルＳ４を１枚のパネルをプレス成形することにより形成したものであるが、本発明は、これに限らない。例えば、第１フロアパネルＳ１を単独でプレス成形し、残りの第２フロアパネルＳ２、第３フロアパネルＳ３及び第４フロアパネルＳ４を１枚のパネルをプレス成形するようにしても良い。
【００３８】
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、Ｓ２、Ｓ３において、曲面部（高剛性部）４０より剛性の低い平面部（低剛性部）３６を設け、フレーム部材からフロアパネルに伝わる振動が平面部（低剛性部）３６で大きく振動するようにすると共に、この平面部３６に制振材４２を集中して配置して振動を大きく減衰させるようにしている。
つまり、フレーム部材は、車体上下方向、水平方向（車幅方向又は車体前後方向）及びフレーム部材の軸線周りの回転を含む様々な方向の振動を伴い、この振動を受けた平面部３６は、フレーム部材に比べて剛性が低いことから大きく振動する。一方、曲面部４０は、その湾曲した形状により平面部３６に比べて大きくその剛性が高められ、振動しにくくなっている。
【００３９】
さらに、各フロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３には、曲面部４０と平面部３６との剛性差により、平面部３６が振動遮断部として形成されている。即ち、フレーム部材から高剛性部（曲面部４０）へ伝達される振動は、この平面部３６で遮断、即ち、振動の伝達量が低減されるようにしている。
このような振動遮断（低減）効果は、低剛性部と高剛性部との間の剛性が変化する境界部で振動の反射が生じて、フレーム部材からパネル部に伝わる振動が、反射した分だけ遮断（低減）されることや、振動し易い平面部３６（低剛性部）に囲まれた曲面部４０（高剛性部）がその湾曲した形状によって、それが一体として、その自身の重量による慣性力によりその場に留まろうとすることで、パネル部より剛性の小さい平面部３６（低剛性部）が、ばねのように働いて振動を受け止め、フレーム部材から曲面部４０に振動が遮断されることで生じる。
また、振動遮断効果は、低剛性部である平面部３６に制振材４２が設けられることで、平面部３６で振動が大きく減衰されることから、より大きく発揮される。
【００４０】
次に、図６により、このようなフロアパネルの構造上の特性を説明する。
図６（Ａ）は、代表例として、第１フロアパネルＳ１の車幅方向の断面構造を模式的に示した断面図であり、図６（Ｂ）は、このフロアパネルの各部の剛性の違いを、定性的に表したものである。
図６（Ｂ）に示すように、平面部３６と曲面部４０とは剛性差があり、この剛性差が大きい程、平面部３６は曲面部４０に比べて振動し易く、さらに、平面部３６に制振材４２を設けることで、制振効果及び振動遮断効果が大きく発揮される。また、平面部３６と曲面部４０との境界部を境に剛性が不連続であることで、平面部３６と曲面部４０との振動の大きさの差を顕著に発生させ、制振材４２の効果を大きく発揮させることができる。
【００４１】
次に、図６（Ｃ）に、本実施形態によるフロアパネルに生じる歪みエネルギー分布を、従来の全面がフラットなフロアパネルの歪みエネルギー部分と共に示す。図６（Ｃ）は、本実施形態によるフロアパネル及び従来のフロアパネルをＦＥＭ解析モデルに置き換えて解析した結果である。
図６（Ｃ）に示すように、従来のフロアパネルでは、パネル面全体に亘って歪みエネルギーが分布している。即ち、従来のフロアパネルでは、その剛性が全面にわたり一定であり、フレーム部材の振動により、その全面で大きな曲げ振動が生じやすい。
一方、本実施形態によるフロアパネルでは、平面部３６に生じる歪みエネルギーが曲面部４０の歪みエネルギーに比べて非常に大きくなっている。このように、平面部３６に振動エネルギーが集中するのは、上述したように、平面部３６が曲面部４０に比べて剛性が低く振動し易くなっているからであり、一方、このように振動エネルギーが集中している平面部３６に制振材４２を設けることで、フレーム部材からフロアパネルに伝達される振動を大きく減衰させ且つ曲面部４０に伝達される振動を遮断（低減）することができる。
【００４２】
次に、本実施形態によるプロアパネルの制振材の振動低減（遮断）特性を説明する。
本実施形態による振動減衰効果を確認するために、図７に示す、パネルＡ、パネルＢ及びパネルＣを作成し、これらの各パネルを図１及び図２に示す第１フロアパネルＳ１及び第２フロアパネルＳ２の領域に配置し、アンダーボディのサスペンションクロスメンバに取付けられたダブルウィッシュボーンサスペンションのロアアームに、４００Ｈｚ以下の周波数帯域（ホワイトノイズ）の加振力Ｆを加振器で与えて、各パネル面の音響放射パワーＰを測定した。ここで、パネルＡは、従来の全面がフラットなパネル３７で全面に制振材４２が貼り付けられおり、パネルＢは、平面部３６及び曲面部４０の全面に制振材４２を貼付けたパネルであり、パネルＣは、本実施形態のパネルであり、平面部３６のみに制振材４２が貼り付けられている。
【００４３】
図８は、この実験により得られた、制振材の重量と音響放射パワーとの関係を示す線図である。
図８から明らかなように、音響放射パワーを、例えば、音響放射パワーＰａまで下げるために必要な制振材重量は、制振材を全面に貼付けた従来のパネルＡで約５．８ｋｇであるのに対し、本実施形態の制振材を平面部のみに貼り付けたパネルＣで約１．４ｋｇとなり、同じ音響放射パワーまで下げるために必要な制振材重量が約４分の１に低減している。パネルＣでは、制振材を、大きく振動している平面部（低剛性部）にのみ配置すると共に上述した低剛性部の振動遮断構造により、音響放射パワーを大幅に低減することができるのである。
また、制振材重量が０ｋｇの場合において、従来のパネルＡに対し、平面部３６及び曲面部４０を有するフロアパネル（パネルＢ及びＣ）は、音響放射パワーが低減している。これは、上述したように、パネルの低剛性部（平面部）と高剛性部（曲面部）の剛性差による振動遮断効果によるものである。
【００４４】
さらに、平面部３６及び曲面部４０の全面に制振材４２を貼付けたパネルＢにおいては、音響放射パワーＰａまで下げるために必要な制振材重量は約２ｋｇとなり、従来のパネルＡに対し、同じ音響放射パワーまで下げるために必要な制振材重量が約３分の１に低減する。
【００４５】
さらに、図８から明らかであるが、同じ重量の制振材を用いた場合の各パネルから生じる音響放射パワーは、例えば、制振材重量を２ｋｇとすると、従来のパネルＡでは約８０ｄＢ程度であるのに対し、本実施形態の平面部にのみ制振材を設けたパネルＣでは、約７６ｄＢ、平面部３６及び曲面部４０の全面に制振材４２を貼付けたパネルＢでは７７ｄＢと、同じ重量の制振材を設けた場合に、より大きな振動減衰効果が得られる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態のフロアパネル（パネルＣ）によれば、少量の制振材で従来と同様の振動減衰効果が得ることができ、制振材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でより大きな振動減衰効果を得ることも可能となる。
【００４７】
以上説明したように、平面部３６に制振材４２を設けた場合に制振効果が大きく発揮されることから、フロアパネルの全面に制振材を配置するよりも、平面部３６のみに制振材を配置することにより、より少ない重量の制振材でその振動減衰効果が大きく発揮され、フロアパネルの振動を低減することができる。
さらに、平面部により多くの重量の制振材を設け、曲面部は相対的に少ない量の制振材を配置するようにしても良い。この場合、平面部３６に制振性能即ち減衰力が大きい制振材４２を配置し、曲面部４０に、制振性能の小さい又はその厚さが薄い制振材４３を貼り付けるようにしても良い。
【００４８】
一方、フレーム部材を介して伝わるエンジンやサスペンションの振動の他に、フロアパネルを直接振動させるようないわゆる透過音による音響放射が問題となる場合がある。この音響放射を防止するために、図９に示すように、平面部３６に、制振性能即ち減衰力が大きい制振材４２を配置し、曲面部４０に、透過音による騒音を防止するために、吸音材４３を貼り付けるようにすると効果的である。
【００４９】
次に、図１０により、平面部３６に配置された制振材４２の変形状態の一例を説明する。図１０は、代表例として、平面部３６及び制振材４２のうち、第１フロアパネルＳ１の車体外方側の平面部３６及び制振材４２を拡大して示した部分拡大図である。
図１０において、実線は、平面部３６、曲面部４０、及び、制振材４２の静止状態を示し、破線は、これらの変形状態を示している。
上述したように、制振材４２は、フレーム部材１４、２１、２２（凸部２４を含む）、２６、２８又はフロアトンネル部２０の立上がり部２０ａ、平面部３６、及び、曲面部４０の立上り部４０ａに接着されており、この例では、制振材４２は、平面部３６の曲げ変形により大きく湾曲すると共に、フレームに接着された部分４２ａと曲面部４０の立上り部に接着された部分４２ｂとの間の相対変位によって変形している。このような変形状態では、制振材４２は、せん断変形を受けると共に、フレームに接する部分４２ａと曲面部４０の立上り部に当接する部分４２ｂの間で圧縮膨張変形を受ける。例えば、制振材４２は、破線Ｐ１の状態と破線Ｐ２の状態との間で振動する間、フレームに接着された部分４２ａと曲面部４０の立上り部に接着された部分４２ｂとの間の相対変位で膨張及び圧縮を繰り返し、さらに、フレームに接着された部分４２ａと、平面部３６と、曲面部４０の裾に接着された部分４２ｂとの間でせん断変形を受ける。
このように、制振材４２は、パネルに貼付けたシート状の制振材がパネルの曲げ振動による伸縮によってのみ歪む従来のフロアパネル構造と比べて、より大きく歪み且つその変形状態が複雑であることから、その制振効果及び減衰効果は非常に大きいものとなる。
【００５０】
本実施形態では、曲面部４０は各フロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３にそれぞれ各１つ設けられている。このように曲面部をフロアパネルに１つ設けることで、曲面部を複数設ける場合より平面部の形状がより単純になり振動し易くなる。
一方、曲面部を複数設けると、ある特定の振動モードが生じやすくなり、フロアパネルからの音響放射が大きくなることがあるが、第２実施形態として後述するように、フロアパネルに特定の周波数で特定の振動モードを生じさせるように、積極的に２つ又はそれ以上の曲面部を設けて、後述する振動モード調整構造を兼ねるようにすることも出来る。
なお、第１実施形態において、各曲面部４０を下方に突出するようにしても良い。
【００５１】
さらに、本実施形態では、曲面部４０の剛性を高めるために、その平面部３６との境界部、即ち、曲面部４０の外周縁を楕円形にしている。
ここで、曲面部４０の剛性を高めるには、曲面部４０の深さ（高さ）を大きくすれば良いが、この曲面部４０を上方に突出させる場合には、車室内のフロアを平坦にするために、フロントフロアパネル２に敷くフロアマット等の形状や配置を工夫するなどの対策が必要となり、曲面部４０の車室内への突出高さがあまりに大きいとフロアマットの設置が困難になることや、フロアの踏み心地感を悪化させることとなる。一方、曲面部４０を下方に突出させる場合には、フロア下部に設けられている燃料タンク、排気管、触媒等に干渉することになり、曲面部４０の高さはあまり大きくすることができない。
ここで、曲面部４０の高さを一定に抑えつつ、その剛性を高めるには、曲面部の外周縁の形状を、円形や楕円形にするのが良い。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態のフロアパネルでは、従来に比べて、少量の制振材で従来と同様の振動減衰効果が得られることから、車体の軽量化、コスト低減を図ることもできる。反対に同量の制振材でより大きな振動減衰効果を得ることも可能となる。また、本実施形態の車両のフロアパネル構造に設けた振動低減（遮断）構造によれば、４００Ｈｚ以下の広範囲の周波数帯の振動を低減し、各フロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３からの音響放射を低減することができる。
【００５３】
次に図１１及び図１２により本発明の車両のフロアパネル構造の第２実施形態を説明する。
上述したように、本実施形態の車体のフロアパネル構造は、振動低減（遮断）構造として、曲面部４０と平面部３６とを設け、この平面部３６に制振材４２を設けることにより、従来より少量の制振材で、４００Ｈｚ以下の広い周波数帯域において振動による騒音を低減できるものである。
また、上述したように、フレーム部材を伝わってくる振動として、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る。このうち、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り、一般的には、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２００Ｈｚ以下の帯域に現れる。このうち、特に、タイヤの空洞共鳴によるロードノイズが問題となることが多い。
【００５４】
このため、第２実施形態の車体のフロアパネル構造では、上述した振動低減（遮断）構造が、さらに、振動モード調整構造（振動モード調整部）を兼ねるようにし、タイヤの空洞共鳴による振動による音響放射をさらに低減させるようにしている。
第２実施形態の車体のフロアパネル構造における振動モード調整構造（振動モード調整部）は、特定の周波数、例えば、本実施形態では２５０Ｈｚ付近の周波数で、フロアパネルを音響放射効率の低い振動モードで振動させるようにしたものである。
【００５５】
ここで、音響放射効率の低い振動モードについては、上述した特許文献１（特開平９−２０２２６９号公報）に説明されている。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、一例として図１１に示すように、「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。
【００５６】
すなわち、図１１Ａに示す「２×１＝２」の振動モードでは、フロアパネル内の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ことになり、このときに音響放射効率が最小となる。
また、この２×１モードの振動を起こすためにはフロアパネルの振動領域を、特に横辺と縦辺との比が略１：２である長方形状に形成することが好ましい。
【００５７】
この第２実施形態においては、第１フロアパネルＳ１は、図１２に示すように、その外周縁がほぼ円形の２つの曲面部４０が車体前後方向に並んで形成され、その残りの部分に平面部３６が形成されている。これらの曲面部４０は、それぞれ第１フロアパネルＳ１の前部及び後部をほぼ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、平面部３６には、第１実施形態と同様に、制振材４２が平面部３６の全域に塗布されている。
また、この第１フロアパネルＳ１は、その車両前後方向の長さと車幅方向の長さが、ほぼ２×１の長さの長方形状になっている。
このように、曲面部４０を車体前後方向に２つ設け、また、パネルＳ１をほぼ２×１の長方形状に形成することで、上記２×１の振動モードを発生し易くしている。
【００５８】
第２フロアパネルＳ２も、第１フロアパネルＳ１と同様に、２つの曲面部４０及び平面部３６が形成され、この平面部３６の全域に制振材４２が塗布されている。
また、第２フロアパネルＳ２は、その車体内方側のフロアトンネル部２０の立ち上り部が変化するため、第１フロアパネルＳ１とは異なり、前方の幅が後方の幅よりも広い非長方形状に形成されている。そこで、このフロアパネルＳ２には、第２フロアパネルＳ２の領域を規制する複数のビード４４が設けられ、その複数のビード４４の車体外方の端及びこれらのビード４４の後方のフロアトンネル部２０の裾を通って車体前後方向に延びるライン４６と対向するフロアサイドフレーム２２との間隔、即ち、第２フロアパネルＳ２の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している。また、このビード部４４は、平面部３６の領域をも規制している。
この結果、第２フロアパネルＳ２においては、第２フロアパネルＳ２を３方から囲む各フレーム部材１４、２２、２６とライン４６とにより囲まれた領域の車両進行方向の長さと車幅方向の長さが、ほぼ２×１の長さの長方形状となる。
【００５９】
第３フロアパネルＳ３も、第１フロアパネルＳ１と同様に、２つの曲面部４０及び平面部３６が形成され、この平面部３６の全域に制振材４２が塗布されている。
また、第２フロアパネルＳ３も、第２フロアパネルＳ２と同様に、複数のビード４４が設けられ、第３フロアパネルＳ３を３方から囲む各フレーム部材２２、２６、２８とライン４６とにより囲まれた領域の車両進行方向の長さと車幅方向の長さが、ほぼ２×１の長さの長方形状になっている。
なお、第２実施形態において、各曲面部４０を下方に突出するようにしてもよい。
【００６０】
この第２実施形態においては、各フロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３において、２×１モードの振動が特定の周波数（２５０Ｈｚ）で生じるように、それぞれの曲面部４０の形状や深さ等、及びフロアパネルの板厚等を調整している。つまり、曲面部４０を成形する前のフロアパネルの２×１モードの共振周波数が２５０Ｈｚを下回るようにし、曲面部４０を成形することによりフロアパネルの２×１モードの共振周波数を上げて、２５０Ｈｚとなるようにしている。なお、各曲面部４０に、剛性の調整と滑り止めとを兼ねたほぼ十字状又は放射状の凹凸ラインを形成しても良い。
【００６１】
この第２実施形態では、これらの曲面部４０の形状及び深さを適宜、変更することで、上述した所定周波数帯域つまり２５０Ｈｚ付近の周波数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、各フロアパネル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。
【００６２】
以上説明したように、第２実施形態では、上述したフロアパネルＳ１〜Ｓ３は、高剛性部として構成された曲面部４０、低剛性部として構成された平面部３６及び、この平面部３６に設けられた制振材４２によって、主に４００Ｈｚ以下の振動を従来より少量の制振材で減衰させると共に、平面部３６により、フレーム部材から曲面部４０に伝達される主に４００Ｈｚ以下の周波数領域の振動を遮断し、さらに、曲面部４０及び平面部３６で構成された振動モード調整構造により、所定周波数帯域（２００Ｈｚ〜３００Ｈｚ）の振動入力、特にほぼ２５０Ｈｚの振動入力に対して音響放射効率の低い２×１の振動モードが励起されるようにしている。
従って、この第２実施形態による車両のフロアパネル構造によれば、振動モード調整構造（振動モード調整部）を兼ねた、曲面部４０、平面部３６及び、この平面部３６に設けられた制振材４２により、振動を低減させ且つ音響放射を低減させることができる。
【００６３】
ここで、上述した第１実施形態及び第２実施形態において、曲面部４０及び平面部３６の形状や大きさ、例えば、曲面部の深さや形状（曲率の分布等）は、その車両自体に固有の実際にフレーム部材を介して伝達されてくる振動の大きさや周波数ピーク、フロアパネルの板厚や形状・寸法、その他車両の構造上の制約等を考慮して定められる。この場合、それらの深さは、低剛性部である平面部３６の剛性がより低く、振動エネルギーがより集中するように、また、振動遮断効果がより大きく発揮されるようにする。
【００６４】
次に、図１３により、上述した第１及び第２実施形態における平面部３６に制振材を塗布するための方法を説明する。
図１３に示すように、平面部３６及び曲面部４０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５０で、液状ゴム等の液状物質である制振材４２を平面部３６の全域に塗布する。例えば、制振材４２は、第１実施形態における第１フロアパネルＳ１の車体外方側の平面部３６では、サイドシルの側面２１ａと、平面部３６と、上方に突出した曲面部４０の立上り部分４０ａとで形成された溝状の部分に流し込むことで設定される。上述した第１及び第２実施形態では、平面部３６がフレーム部材の側面に連結され曲面部４０が上方に突出して設けられているので、フレーム部材の側面２１ａ、平面部３６及び曲面部４０の立上り部４０ａにより溝形状が形成され、液状の制振材を容易に塗布することができるようになっている。
【００６５】
ここで、制振材４２は、注入用ガン５０で注入できる制振機能を持つ液状物質であれば、液状ゴムに限らない。制振材の注入の際には、例えば、注入用ガン５０から連続して一定量の液状物質を吐出させつつ、注入用ガン５０を平面部３６の全周に沿って移動させ、一周させればよい。
ここで、制振材として、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、平面部３６に溝形状を形成しない場合、例えば、平面部３６がフレーム部材の上面と同じ高さに設定された場合や、曲面部４０を下方に突出させた場合には、発泡ゴムを平面部３６に貼り付け、その後、塗装の乾燥工程において、発泡ゴムを発泡させて設定するようにしても良い。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、騒音を低減するための制振材の使用量を低減して車両の軽量化を図ることができる。また、車体のフレーム部材からフロアパネルへ伝わる振動の伝達量そのものを低減して車室内の騒音を低減するができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による車両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斜視図である。
【図２】本発明の車体のフロアパネル構造の第１実施形態を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態の第１フロアパネルを拡大して示す部分拡大斜視図である。
【図４】図２のＡ‐Ａ線に沿って見たフロアパネルの車幅方向の断面構造を示す断面図である。
【図５】図２のＢ‐Ｂ線に沿って見たフロアパネルの車体前後方向の断面構造を示す断面図である。
【図６】第１実施形態によるフロアパネルを模式的に示した断面図、剛性を示す線図及び歪みエネルギー分布を示す線図である。
【図７】本発明の第１実施形態による振動低減特性を説明するための従来の全面がフラットなフロアパネルと曲面部及び平面部の全面に制振材を貼付けたフロアパネルと第１実施形態のフロアパネルとを模式的に示した断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態による振動低減特性を示す線図である。
【図９】図６のフロアパネルにさらに吸音材を設けたフロアパネルを模式的に示した断面図である。
【図１０】第１実施形態による振動低減構造（振動遮断構造）の平面部及び制振材を拡大した示す部分拡大図である。
【図１１】本発明の第２実施形態による振動モード調整構造のフロアパネルの放射音の相殺（キャンセレーション）を示す概念図である。
【図１２】本発明の車体のフロアパネル構造の第２実施形態を示す斜視図である。
【図１３】第１及び第２実施形態における制振材設定方法を説明するためのフロアパネルの部分拡大断面図である。
【符号の説明】
Ｓ１第１フロアパネル
Ｓ２第２フロアパネル
Ｓ３第３フロアパネル
Ｓ４第４フロアパネル
１自動車のアンダボディ
２フロントフロアパネル
１０フロントサイドフレーム
１１エンジン
１４Ｎｏ．１クロスメンバ
１７フロントサスペンション
２０フロアトンネル部
２１サイドシル
２２フロアサイドフレーム
２３リアサイドフレーム
２４凸部
２６Ｎｏ．２クロスメンバ
２７リアサスペンション
２８Ｎｏ．３クロスメンバ
３６平面部
４０曲面部
４２制振材
４４ビード[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a floor panel structure of a vehicle body, and in particular, an automobile floor is constituted by a floor panel that is connected to a plurality of frame members that are arranged in a vehicle longitudinal direction and a vehicle width direction and are connected to an engine or a suspension. It relates to the floor panel structure of the vehicle body.
[0002]
[Prior art]
Vibration from the frame member to which the engine and suspension are connected is transmitted to the floor panel, and this floor panel vibrates. As a result, unpleasant vehicle interior vibration and noise are generated by greatly vibrating the air in the vehicle interior. It is known. In this case, vibrations of the engine itself and road noise transmitted from the suspension become a problem as the vibration source. This road noise is generally caused by tire cavity resonance and suspension resonance.
Conventionally, in order to suppress these vibration noises, damping materials and vibration-proofing materials are generally pasted as various vibration-proofing and sound-proofing measures on each part of the floor panel and the vehicle body in the vicinity thereof. . This can reduce vibration and noise, but on the other hand, it requires a very large amount of damping material and anti-vibration material, which increases the weight of the vehicle, thereby causing various adverse effects and costs. There was a big problem.
[0003]
Furthermore, unpleasant vibrations transmitted from the engine and suspension are mainly 400 Hz or less in automobiles, and particularly have a peak at a frequency around 250 Hz, which is road noise caused by tire cavity resonance. It is also known to increase the rigidity by forming a large number of beads or increasing the panel thickness, thereby shifting the natural frequency of the floor panel to a high band higher than 400 Hz. That is, the floor panel does not resonate at the resonance frequency of the suspension, the cavity resonance frequency band of the tire, or the like, thereby reducing unpleasant vibration noise.
In this case, there is an advantage that the resonance peak in the low frequency region can be suppressed, but on the other hand, the vibration in the high frequency region increases on the other hand. In the same manner as described above, the weight of the vehicle increases, and as a result, there are various adverse effects and costs, and it has been desired to solve this problem.
[0004]
Therefore, the present applicant pays attention to the relationship between the vibration frequency of the vibration transmitted to the floor panel and the vibration mode, and proposes a floor panel structure in which the vibration mode has a smaller acoustic radiation level at a specific vibration frequency (resonance region). (Patent Document 1). In other words, this floor panel structure has a vibration mode of 2 × in the frequency range near 250 Hz, which is road noise caused by tire cavity resonance transmitted to the floor panel as the most unpleasant vibration as a specific frequency. The rigidity of the floor panel is partially adjusted so that an even number of vibration antinodes are generated as in the 2 mode or 2 × 1 mode so that the sound waves emitted from the antinodes cancel each other out. By setting it, the sound radiation level is lowered to reduce the noise in the passenger compartment.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-9-202269
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described method of attaching a vibration damping material or a vibration damping material to the entire surface of the floor panel causes problems that the material cost increases and the weight of the vehicle body increases due to the heavy use of the vibration damping material. In addition, when the panel thickness is increased, the vehicle weight increases.
Further, the floor panel structure described in Patent Document 1 is useful for reducing noise in a specific frequency range, but it is difficult to simultaneously reduce noise in frequencies other than the specific frequency range. In order to simultaneously reduce vibrations in the frequency band, it is necessary to apply a damping material to the entire surface of the floor panel, which causes a problem that the weight of the vehicle body increases.
[0007]
Here, the present inventors show that the greater the deformation of the damping material, the higher the vibration damping effect, and the vibrations from the engine and suspension, which are the main factors of unpleasant vehicle interior vibration and noise, Focusing on the fact that it is transmitted to the floor panel via the members, an attempt was made to solve the above-mentioned problems of the prior art.
The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and the vibration of the floor panel caused by the vibration transmitted from the frame member of the vehicle body to the floor panel is reduced with a damping material having a weight smaller than that of the conventional one. An object of the present invention is to provide a vehicle body floor panel structure capable of greatly reducing vibrations, reducing noise in the passenger compartment, and reducing the weight of the vehicle.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a vehicle body that forms a floor of an automobile by floor panels that are arranged in a vehicle body longitudinal direction and a vehicle width direction and are connected to a plurality of frame members that are connected to an engine or a suspension. The floor panel has a curved surface portion that protrudes upward or downward at a central portion of a region surrounded by a plurality of frame members of the floor panel to form a highly rigid portion, and the curved surface portion. All around Lower rigidity than high rigidity part A flat portion that forms a flat low-rigidity portion, and only on the flat portion of the floor panel To attenuate the vibration of the plane It is characterized by a damping material.
In the present invention configured as above, a curved surface portion that protrudes upward or downward at the center portion of the area surrounded by the plurality of frame members of the floor panel to form a highly rigid portion, and the periphery of the curved surface portion And a flat surface portion that forms a flat low-rigidity portion over the entire area, so that vibration is reflected at the boundary where the rigidity changes due to a difference in rigidity between the curved surface portion and the flat surface portion, or a flat surface portion with low rigidity. Since the vibration is greatly received and the vibration is received, vibration in a wide frequency range, for example, 400 Hz or less transmitted from the frame member to the floor panel is reduced.
Furthermore, on the flat part of the floor panel To damp that vibration Since the damping material is provided, the vibration is further reduced at the plane portion that vibrates greatly. Also, Vibrating greatly Since the vibration damping material is provided only on the flat part of the floor panel, the vibration of the floor panel can be greatly reduced with a small weight of the vibration damping material. Since the damping effect can be obtained, the weight of the vehicle body can be reduced and the cost can be reduced, and the noise in the passenger compartment can be further reduced.
[0009]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention comprises a floor of an automobile by floor panels connected to a plurality of frame members arranged in the vehicle longitudinal direction and the vehicle width direction and connected to an engine or suspension. A floor panel structure of a vehicle body, wherein the floor panel protrudes upward or downward at a central portion of an area surrounded by a plurality of frame members of the floor panel, and forms a high rigidity portion. Around the entire area around the curved surface Lower rigidity than high rigidity part A flat portion that forms a flat low-rigidity portion, and the flat portion and the curved portion of the floor panel To damp those vibrations A damping material is provided, and the damping material is characterized in that a larger amount is provided in the flat portion than in the curved portion.
In the present invention configured as above, a curved surface portion that protrudes upward or downward at the center portion of the area surrounded by the plurality of frame members of the floor panel to form a highly rigid portion, and the periphery of the curved surface portion All over Lower rigidity than high rigidity part And a flat surface portion that forms a flat low-rigidity portion, so that vibration is reflected at the boundary where the rigidity changes due to a difference in rigidity between the curved surface portion and the flat surface portion, or a flat surface portion with low rigidity. Since the vibration is greatly received and the vibration is received, vibration in a wide frequency range, for example, 400 Hz or less transmitted from the frame member to the floor panel is reduced.
Furthermore, on the flat part of the floor panel To damp that vibration Since the damping material is provided, the vibration is further reduced at the plane portion that vibrates greatly.
Moreover, the damping material is Vibrating greatly Since a large amount is provided in the flat part, the vibration of the floor panel can be greatly reduced with a damping material with a small weight, and a vibration damping effect equivalent to or higher than that of the conventional one can be obtained with a smaller amount of damping material. Therefore, the weight of the vehicle body can be reduced and the cost can be reduced, and the noise in the passenger compartment can be further reduced.
[0010]
In the present invention, it is preferable that the curved surface portion of the floor panel is formed in a substantially circular or substantially elliptical boundary edge with the flat surface portion.
According to the present invention configured as described above, it is possible to effectively increase the rigidity of the curved surface portion while keeping the height of the curved surface portion low. As a result, the protruding height into the passenger compartment can be suppressed, making it easy to install a floor mat or the like in the passenger compartment. The vibration of the floor panel can be greatly reduced while preventing interference.
In the present invention, preferably, one curved surface portion of the floor panel is provided in a region surrounded by a plurality of frame members.
According to the present invention configured as described above, the planar portion is likely to vibrate, and the vibration of the floor panel can be greatly reduced more effectively.
[0011]
In the present invention, it is preferable that the curved surface portion and the flat surface portion of the floor panel are configured as a vibration mode adjusting portion in which a region surrounded by a plurality of frame members vibrates in a 2 × 1 mode at a specific frequency.
In the present invention configured as described above, the curved surface portion and the flat surface portion of the floor panel are configured as a vibration mode adjusting portion in which a region surrounded by a plurality of frame members vibrates in a 2 × 1 mode at a specific frequency. Therefore, it is possible to greatly reduce the acoustic radiation due to the vibration of a specific frequency.
Furthermore, according to the present invention, as described above, the vibration mode adjusting portion is configured by the curved surface portion and the flat surface portion, and the vibration damping material is provided only on the flat surface portion, whereby the vibration is transmitted from the frame member to the floor panel. Acoustic radiation due to vibrations in a wide frequency range, for example, 400 Hz or less can also be reduced. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the weight of the vehicle and reduce the cost, and at the same time, it is possible to reduce noise at a specific frequency by the vibration mode adjusting unit and simultaneously reduce vibrations other than the specific frequency. . Furthermore, even when the vibration mode adjustment unit is provided, it is not necessary to attach a damping material to the entire surface of the floor panel, and an increase in the weight of the vehicle body can be prevented.
[0012]
In the present invention, it is preferable that the specific frequency is a cavity resonance frequency of the tire.
In the present invention configured as described above, acoustic radiation due to vibration caused by tire cavity resonance can be greatly reduced.
In the present invention, the specific frequency is preferably about 250 Hz.
In the present invention configured as described above, acoustic radiation due to vibration of about 250 Hz can be greatly reduced.
[0013]
In the present invention, it is preferable that the flat portion of the floor panel is connected to the frame member or provided integrally with the floor tunnel portion, and the curved surface portion is provided so as to protrude upward, and the side surface or floor of the frame member is provided. A groove shape is formed by the rising portion of the tunnel portion, the flat portion, and the rising portion of the curved surface portion, and the vibration damping material is applied in the groove shape.
According to the present invention configured as described above, the vibration damping material can be easily applied.
In the present invention, preferably, the damping material is bonded to the side surface of the frame member or the rising portion of the floor tunnel portion, the flat portion, and the rising portion of the curved portion.
According to the present invention configured as described above, the effect of the damping material can be exhibited more greatly.
In the present invention, preferably, a sound absorbing material is provided on the curved surface portion.
According to the present invention configured as described above, acoustic radiation due to transmitted sound can be further prevented.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an underbody of an automobile having a vehicle floor panel structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged perspective view of a front floor panel.
As shown in FIG. 1, an underbody 1 of an automobile includes a front floor panel 2 constituting a floor portion (floor portion) of a passenger compartment, and a rear seat (rear seat (1) higher than the front floor panel 2). A center floor panel 4 on which a floor (not shown) is disposed, and a rear floor panel 6 which is disposed at a position one step higher than the center floor panel 4 and which forms the floor portion of the cargo compartment.
Further, the lower edge of the dash panel 8 that partitions the vehicle compartment and the engine room is joined to the edge of the front floor panel 2 on the vehicle body front side by spot welding or the like. A pair of front side frames 10 and a fender apron 12 are provided so as to surround the left and right sides of the engine room. An engine 11 is detachably attached to the front side frame 10 via an elastic body (not shown).
[0015]
The inclined portion 8a, which is the lower portion of the dash panel 8, has a No. 2 reinforcing member in the vehicle width direction. One cross member 14 is attached. This No. The one cross member 14 is provided on the outside of the vehicle body of each front side frame 10, and a pair of torque box members 16 having a closed cross-sectional structure in which the flange is joined to the front side frame 10 and the inclined portion 8 a of the dash panel 8, The dash lower cross member 18 is disposed so as to be sandwiched between the front side frames 10 and has both ends joined to the front side frame 10.
This No. A front suspension cross member 15 is attached to the one cross member 14 and the pair of front side frames 10, and a front suspension 17 is attached to the front suspension cross member 15.
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 2, the front floor panel 2 is formed by integrally pressing a steel plate having a predetermined thickness (for example, a thickness of 0.65 to 0.7 mm) at a substantially central position in the vehicle width direction. A floor tunnel portion 20 that bulges upward extends in the longitudinal direction of the vehicle body. Further, a side body (not shown) of an automobile is attached to both ends of the floor panel 2 in the vehicle width direction, and the side sill 21 ( The front floor panel 2 is joined to the side sill 21 by spot welding or the like. The front part of the side sill 21 is One cross member 14 is joined.
[0017]
Further, a pair of floor side frames 22 are provided between the floor tunnel portion 20 and the side sills 21 so as to extend in the longitudinal direction of the vehicle body. The front ends of these floor side frames 22 are connected to the rear end of the front side frame 10 described above, and the rear ends are connected to the rear side frame 23. These floor side frames 22 have a substantially rectangular closed cross section formed by superposing steel plate members having a U-shaped cross section on the bottom surface of the front floor panel 2 from below (see FIG. 4). In order to ensure this closed cross-sectional area, the front floor panel 2 is formed with a convex portion 24 that protrudes upward, and this convex portion 24 is located from the front edge portion of the front floor panel 2 to the center position in the vehicle longitudinal direction. It extends in the front-rear direction to a predetermined rear position.
Further, a rear suspension cross member 25 is attached to the rear side frame 23, and a rear suspension 27 is attached to the rear suspension cross member 25.
[0018]
That is, the front floor panel 2 includes a floor side frame 22 and a convex portion 24 in the middle between the floor tunnel portion 20 and the side sill 21 in addition to the side sills 21 on the left and right ends as a reinforcing structure in the longitudinal direction of the vehicle body. This ensures sufficient bending rigidity and torsional rigidity of the body of the vehicle, and minimizes the deformation of the passenger compartment, especially during a frontal collision of the vehicle, to reliably protect the passengers. Can be done.
[0019]
Further, as the reinforcing structure in the vehicle width direction, the above-mentioned No. In addition to the cross member 14, No. 1 extends in the vehicle width direction so as to straddle the floor tunnel portion 20 at a substantially central position of the front floor panel 2 in the longitudinal direction of the vehicle body. No. 2 cross member 26 and No. 2 extending in the vehicle width direction at the rear edge of the floor panel 2. Three cross members 28 are arranged. No. 2 The cross member 26 is a member having a U-shaped cross section that opens downward and is joined to the upper surface of the floor panel 2, and is bent upward so that the substantially center portion in the vehicle width direction corresponds to the shape of the floor tunnel portion 20. On the other hand, the left and right end portions are respectively joined to the side sill 21. No. The 3 cross member 28 is formed by joining a member having a U-shaped cross section that opens downward to the upper surface of the floor panel 2, and its left and right end portions are respectively joined to the side sill 21. It is joined to the frame 22.
[0020]
With the above configuration, the floor constituted by the front floor panel (floor panel) 2 includes a floor tunnel portion 20 that extends in the longitudinal direction of the vehicle body, a floor side frame 22 (including the convex portion 24), a side sill 21, and each vehicle. It is composed of eight floor panels S1, S2, S3, S4 having a substantially rectangular shape or a shape close to a rectangular shape surrounded by the cross members 14, 26, 28 extending in the width direction. The vibrations of the front suspension and the engine are transmitted through the floor side frame 22 as No. 1 The vibration transmitted to the cross member 14 and from the rear suspension is transmitted via the floor side frame 22 to No.1. 3 is transmitted to the cross member 28, and these vibrations are further transmitted through the side sill 21 to No. 3. 2 is transmitted to the cross member 26, and vibrations of the floor side frame 22, the side sill 21, and the cross members 14, 26, 28 are transmitted to the floor panels S1, S2, S3, S4.
[0021]
As will be described later, the embodiment of the present invention includes a side sill 21, a floor side frame 22 (including the convex portion 24), a 1 cross member 14, No. 1 2 cross member 26 and No. 2 The vibration transmitted from the three cross members 28 to the floor panels S1, S2, and S3 is greatly reduced at a part of the floor panel.
Hereinafter, the side sill 21, the floor side frame 22 (including the convex portion 24), 1 cross member 14, No. 1 2 cross member 26 and No. 2 The three cross members 28 are collectively referred to as a frame member.
[0022]
As shown in FIG. 2, the first floor panel S <b> 1 constitutes a part of the front floor panel 2 that is integrally molded, and each of the left and right sides of the floor tunnel portion 20 is a frame member No. 1. 1 cross member 14, side sill 21, floor side frame 22 (including convex part 24) and No. 1 2 The cross member 26 is joined by welding and its peripheral edge is restrained.
The second floor panel S2 constitutes a part of the front floor panel 2 that is integrally formed, and is positioned closer to the vehicle body inward of the first floor panel S1 on both sides. And the remaining three sides are frame members No. 1 cross member 14, floor side frame 22 (including convex portion 24), and No. 1 2 It is joined to the cross member 26 by welding, and the periphery of the three sides is restrained.
[0023]
The third floor panel S3 constitutes a part of the front floor panel 2 that is integrally molded, and is positioned on the rear side of the vehicle body of the second floor panel S2, and one side on the vehicle body inner side is continuous with the floor tunnel portion 20. The remaining three sides are the floor side frame 22 (including the convex part 24), which is a frame member, 2 cross member 26 and No. 2 The three cross members 28 are joined by welding, and the peripheral edges of the three sides are restrained.
A reinforcing member 30 extending from the floor side frame 22 to the side sill 21 is provided outside the vehicle body of the third floor panel S3.
As shown in FIG. 1, the reinforcing member 30 also serves as a mounting seat for the front seat 32, and the two front legs of the front seat 32 are No. 2 Fastened to the cross member 26, one rear leg is fastened to the reinforcing member 30, and the other leg is fastened to the floor tunnel portion 20.
[0024]
The fourth floor panel S4 constitutes a part of the front floor panel 2 that is integrally molded, and is positioned behind the vehicle body of the first floor panel S1, and includes a side sill 21 that is a frame member, and a floor side frame 22 (the projecting portion 24). No.), No. 2 cross member 26 and No. 2 A region surrounded by three cross members 28 is defined. And this 4th floor panel S4 is joined to those frame members 21, 22, 26, and 28 by welding, and the periphery is restrained.
[0025]
Next, the vehicle floor panel structure of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
As described above, the vibration transmitted from the engine or the suspension to the frame member is mainly 400 Hz or less, and in this embodiment, the floor panels S1, S2, and S3 are provided with a vibration reduction (shut-off) structure, thereby providing 400 Hz. The vibration in the following wide frequency band is reduced.
[0026]
First, the vibration reduction structure provided on the floor panels S1, S2, and S3 will be described with reference to FIGS.
First, as described above, the first floor panel S1 has a frame member No. 1 cross member 14, side sill 21, floor side frame 22 and No. 1 2 A curved surface portion 40 provided in a space formed inward of the cross member 26 and projecting upward from the vehicle body to form a highly rigid portion at a central portion of a region surrounded by the frame members, and the curved surface portion 40 The flat surface portion 36 that forms a flat low-rigidity portion is formed in the entire area around the periphery of the rim, and the outer peripheral end portion of the flat surface portion 36 is joined to the frame members 14, 21, 22, and 26.
The boundary between the curved surface portion 40 and the flat surface portion 36, that is, the outer peripheral edge of the curved surface portion 40 is elliptical. Since the curved surface portion 40 has a dome shape in which the curved surface height continuously changes in the horizontal direction (the longitudinal direction of the vehicle body and the vehicle width direction), the vertical direction and the horizontal direction are compared with the flat surface portion 36. It is difficult to deform.
Further, as shown in FIG. 3, a damping material 42 is applied to the entire area of the flat portion 36 of the first floor panel S1.
[0027]
Next, as described above, the second floor panel S2 is a frame member No. 1 cross member 14, floor side frame 22 and No. 1 2 A curved surface portion 40 provided in a space formed inward of the cross member 26 and projecting upward in the vehicle body to form a high-rigidity portion at a central portion of an area surrounded by the frame members; The flat part 36 which forms a flat low-rigidity part in the whole circumference | surroundings is provided, and the outer peripheral edge part of this flat part 36 is joined to each frame member 14,22,26.
The boundary between the curved surface portion 40 and the flat surface portion 36, that is, the outer peripheral edge of the curved surface portion 40 is elliptical. Since the curved surface portion 40 has a dome shape in which the curved surface height continuously changes in the horizontal direction (the longitudinal direction of the vehicle body and the vehicle width direction), the vertical direction and the horizontal direction are compared with the flat surface portion 36. It is difficult to deform.
Further, the damping material 42 is applied to the entire area of the flat surface portion 36 of the second floor panel S2, similarly to the floor panel S1 shown in FIG.
[0028]
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the side surface of the floor tunnel portion 20 and the second floor panel are located in the vicinity of the boundary with the floor tunnel portion 20 which is the front portion of the inner side edge of the second floor panel S2. A plurality of beads 44 extending in the vehicle width direction and spaced apart in the front-rear direction are provided so as to straddle S2. The positions of the end portions of these beads 44 on the outer side of the vehicle body are aligned so as to line up on a line 46 indicated by a two-dot chain line in FIG. 2, and the position of the skirt of the floor tunnel portion 20 at the rear portion of the second floor panel S2. In this way, the region of the flat portion 36 is regulated.
[0029]
Further, the third floor panel S3 includes a floor side frame 22 which is a frame member, 2 cross member 26 and No. 2 A curved surface portion 40 that is provided in a space formed inward of the three cross members 28 and protrudes upward from the vehicle body to form a high-rigidity portion in a central portion of an area surrounded by the frame members; And a flat portion 36 that forms a flat low-rigidity portion around the entire periphery. The outer peripheral end of the flat portion 36 is joined to the frame members 22, 26, and 28.
The boundary between the curved surface portion 40 and the flat surface portion 36, that is, the outer peripheral edge of the curved surface portion 40 is elliptical. Since the curved surface portion 40 has a dome shape in which the curved surface height continuously changes in the horizontal direction (the longitudinal direction of the vehicle body and the vehicle width direction), the vertical direction and the horizontal direction are compared with the flat surface portion 36. It is difficult to deform.
Further, a damping material 42 is applied to the entire area of the flat portion 36 of the third floor panel S3, as in the floor panel S1 shown in FIG.
[0030]
Also in the third floor panel S3, as in the second floor panel S2, a plurality of beads 44 are provided in the floor tunnel portion 20 as shown in FIG. Also in the third floor panel S3, the positions of the end portions of the beads 44 on the vehicle body outer side are aligned so as to be aligned on a line 46 indicated by a two-dot chain line in FIG.
Here, the rigidity of the fourth floor panel S4 is adjusted so that its natural frequency is 400 Hz or more.
[0031]
Next, a cross-sectional structure of the front floor panel 2 having the vibration reducing structure of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 is a cross-sectional view in the vehicle width direction of the first floor panel S1 and the second floor panel S2 as seen along the line AA in FIG. 2, and FIG. 5 is along the line BB in FIG. It is sectional drawing of the vehicle front-back direction of 2nd floor panel S2 and 3rd floor panel S3 which were seen.
[0032]
First, the shapes of the curved surface portion 40 and the flat surface portion 36 will be described. As shown in FIGS. 4 and 5, the curved surface portions 40 of the floor panels S1, S2, and S3 all protrude upward, and the cross-sectional shape thereof is a curved surface whose curvature changes continuously. . In the present embodiment, the curved surface portion 40 is formed in a three-dimensional shape that is a part of a sphere having a substantially elliptical cross section. On the other hand, the plane portion 36 is configured to be substantially flat without a curvature.
The curved surface portion 40 rises from the boundary portion a with the flat surface portion 36 at a predetermined angle. In other words, the boundary portion a is bent at an acute angle, that is, the curvature or normal direction of each of the flat surface portion 36 and the curved surface portion 40 is discontinuous with respect to the boundary portion a. Here, the predetermined angle is determined by the shape, size, height, and the like of the curved surface so that the rigidity of the curved surface portion 40 is further increased.
[0033]
Next, the structure of the connecting portion between each floor panel S1, S2, S3 and each frame member will be described.
As shown in FIG. 4, the vehicle body outer edge of the flat portion 36 of the first floor panel S <b> 1 is joined to the side surface of the side sill 21 by welding.
Further, between the first floor panel S1 and the second floor panel S2, a convex portion 24 formed integrally with the panel (front floor panel 2) constituting the curved surface portion 40 and the flat surface portion 36 is provided. The part 24 is joined to the floor side frame 22 by welding.
Further, a floor tunnel portion 20 is continuously formed inside the vehicle body of the second floor panel S2. As described above, the floor tunnel portion 20 is provided with a plurality of beads 44 for restricting the region of the planar portion 36 on the vehicle body inward side of the second floor panel S2.
[0034]
Next, as shown in FIG. 5, the front edge of the flat portion 36 of the second floor panel S <b> 2 is No. 1 It is joined to the side surface of the cross member 14 by welding. Further, the front edge of the flat portion 36 of the first floor panel S1 is also No. 2 like the second floor panel S2 shown in FIG. 1 It is joined to the side surface of the cross member 14 by welding.
Further, above the front floor panel 2 between the second floor panel S2 and the third floor panel S3, no. Two cross members 26 are joined by welding.
Although not shown in the figure, the first floor panel S1 and the fourth floor panel S4 are also located above the front floor panel 2 between them with No. Two cross members 26 are joined by welding.
On the vehicle body rear side of the third floor panel S3, at the vehicle rear end portion of the front floor panel 2, above the vehicle, No. Three cross members 28 are joined by welding.
[0035]
Next, the arrangement of the damping material 42 of each floor panel will be described in detail with reference to FIGS. 3, 4 and 5.
As described above, the damping material 42 is applied to the entire area of the flat portion 36 of each floor panel. Specifically, it is as follows.
First, as shown in FIG.4 and FIG.5, in 1st floor panel S1, the outer peripheral edge part of 2 sides of the plane part 36 is No. which is a frame member. 1 The cross member 14 and the side sill 21 are joined to the side surfaces by welding, and the outer peripheral ends of the remaining two sides are the floor side frame 22 and the No. 1 side. 2 It is joined to the cross member 26 by welding. Further, the inner peripheral end portion of the flat surface portion 36 of the first floor panel S1 is in contact with the rising portion 40a of the curved surface portion 40. Therefore, the flat portion 36 forms a groove shape by the frame members 14, 21, 22 (including the convex portion 24), 26 and the rising portion 40 a of the curved surface portion 40, and the flat portion 36 that forms this groove shape. As will be described later, the damping material 42 is applied to the entire area. Here, the damping material 42 is bonded to the frame members 14, 21, 22 (including the convex portion 24), the side surfaces of 26, the flat surface portion 36, and the rising portion 40 a of the curved surface portion 40.
[0036]
Similarly, in the second floor panel S2, the plane portion 36 includes the frame members 14, 22 (including the convex portion 24) and 26, and the rising portion 20a of the floor tunnel portion 20 and the rising portion 40a of the curved surface portion 40. As will be described later, a damping material 42 is applied to the entire area of the flat portion 36 that forms the groove shape. Here, the damping material 42 is bonded to the side surfaces of the frame members 14 and 22 (including the convex portion 24), the rising portion 20 a of the floor tunnel portion 20, the flat portion 36, and the rising portion 40 a of the curved surface portion 40. Has been.
[0037]
Further, similarly, in the third floor panel S3, the flat surface portion 36 is composed of the frame members 22 (including the convex portion 24), 26 and 28, and the rising portion 20a of the floor tunnel portion 20 and the rising portion 40a of the curved surface portion 40. As will be described later, a damping material 42 is applied to the entire area of the flat portion 36 that forms the groove shape. Here, the damping material 42 is bonded to the side surface of the frame member 22 (including the convex portion 24), 26, 28 or the rising portion 20a of the floor tunnel portion 20, the flat surface portion 36, and the rising portion 40a of the curved surface portion 40. Has been.
In the above-described embodiment, the first floor panel to the fourth floor panel S4 are formed by press-molding one panel, but the present invention is not limited to this. For example, the first floor panel S1 may be press-molded alone, and the remaining second floor panel S2, third floor panel S3, and fourth floor panel S4 may be press-molded as a single panel.
[0038]
Next, the effect of the floor panel structure of this embodiment is demonstrated.
In the present embodiment, in each of the floor panels S1, S2, and S3, a flat surface portion (low rigidity portion) 36 having a lower rigidity than the curved surface portion (high rigidity portion) 40 is provided, and vibration transmitted from the frame member to the floor panel is the flat surface portion ( The low-rigidity part) 36 vibrates greatly, and the damping material 42 is concentrated on the flat part 36 to greatly attenuate the vibration.
That is, the frame member is accompanied by vibrations in various directions including the vertical direction of the vehicle body, the horizontal direction (the vehicle width direction or the vehicle body longitudinal direction), and the rotation around the axis of the frame member. Since the rigidity is lower than that of the member, it vibrates greatly. On the other hand, the curved surface portion 40 is greatly increased in rigidity compared to the flat surface portion 36 due to its curved shape, and is difficult to vibrate.
[0039]
Further, in each of the floor panels S1, S2, and S3, the flat surface portion 36 is formed as a vibration blocking portion due to a difference in rigidity between the curved surface portion 40 and the flat surface portion 36. That is, the vibration transmitted from the frame member to the highly rigid portion (curved surface portion 40) is blocked by the flat portion 36, that is, the amount of vibration transmitted is reduced.
Such vibration isolation (reduction) effect is due to the reflection of vibration at the boundary where the rigidity changes between the low rigidity part and the high rigidity part, and the vibration transmitted from the frame member to the panel part. The curved surface 40 (high-rigidity part) surrounded by the flat part 36 (low-rigidity part) that is cut off (reduced) or vibrated easily is united by its curved shape, and the inertia due to its own weight. By trying to stay in place by force, the flat surface portion 36 (low rigidity portion) having a lower rigidity than the panel portion acts like a spring to receive the vibration, and the vibration is blocked from the frame member to the curved surface portion 40. It happens by that.
Further, since the vibration damping material 42 is provided on the flat surface portion 36 that is a low-rigidity portion, the vibration is greatly attenuated by the flat surface portion 36, so that the vibration blocking effect is more greatly exhibited.
[0040]
Next, the structural characteristics of such a floor panel will be described with reference to FIG.
6A is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure in the vehicle width direction of the first floor panel S1 as a representative example, and FIG. 6B is a difference in rigidity of each part of the floor panel. Is qualitatively expressed.
As shown in FIG. 6B, there is a difference in rigidity between the flat surface portion 36 and the curved surface portion 40, and the larger the rigidity difference, the easier the flat surface portion 36 vibrates compared to the curved surface portion 40. By providing the vibration damping material 42, the vibration damping effect and the vibration blocking effect are greatly exhibited. Further, since the rigidity is discontinuous at the boundary portion between the flat surface portion 36 and the curved surface portion 40, a difference in vibration magnitude between the flat surface portion 36 and the curved surface portion 40 is remarkably generated, and the damping material 42 The effect of can be exhibited greatly.
[0041]
Next, FIG. 6C shows the strain energy distribution generated in the floor panel according to the present embodiment, together with the strain energy portion of the conventional floor panel having a flat entire surface. FIG. 6C shows the result of analysis by replacing the floor panel according to the present embodiment and the conventional floor panel with an FEM analysis model.
As shown in FIG. 6C, in the conventional floor panel, strain energy is distributed over the entire panel surface. That is, in the conventional floor panel, the rigidity is constant over the entire surface, and a large bending vibration tends to occur on the entire surface due to the vibration of the frame member.
On the other hand, in the floor panel according to the present embodiment, the strain energy generated in the flat surface portion 36 is much larger than the strain energy of the curved surface portion 40. As described above, the vibration energy concentrates on the flat surface portion 36 because the flat surface portion 36 is less rigid than the curved surface portion 40 and easily vibrates. By providing the damping material 42 on the flat portion 36 where energy is concentrated, the vibration transmitted from the frame member to the floor panel can be greatly attenuated and the vibration transmitted to the curved surface portion 40 can be blocked (reduced). it can.
[0042]
Next, the vibration reduction (shutoff) characteristic of the vibration damping material of the pro-panel according to the present embodiment will be described.
In order to confirm the vibration damping effect according to the present embodiment, panel A, panel B, and panel C shown in FIG. 7 are created, and each of these panels is shown as first floor panel S1 and second floor shown in FIGS. An excitation force F having a frequency band of 400 Hz or less (white noise) is applied to the lower arm of the double wishbone suspension, which is disposed in the region of the floor panel S2 and attached to the suspension cross member of the underbody, The acoustic radiation power P on the panel surface was measured. Here, the panel A is a conventional panel 37 that is flat on the entire surface, and the damping material 42 is pasted on the entire surface. The panel B is a panel in which the damping material 42 is pasted on the entire surface of the flat portion 36 and the curved surface portion 40. The panel C is a panel according to the present embodiment, and the damping material 42 is attached only to the flat portion 36.
[0043]
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the weight of the damping material and the acoustic radiation power obtained by this experiment.
As is clear from FIG. 8, the weight of the damping material necessary for reducing the acoustic radiation power to, for example, the acoustic radiation power Pa is about 5.8 kg in the conventional panel A with the damping material attached to the entire surface. On the other hand, the panel C in which the damping material of the present embodiment is pasted only on the flat surface is about 1.4 kg, and the weight of the damping material necessary to reduce the same acoustic radiation power is reduced to about one fourth. are doing. In the panel C, the damping material is arranged only on the plane portion (low rigidity portion) that vibrates greatly, and the sound radiation power can be greatly reduced by the above-described vibration blocking structure of the low rigidity portion. .
Further, when the damping material weight is 0 kg, the acoustic panel has a lower acoustic radiation power than the conventional panel A, which has the flat panel 36 and the curved surface 40 (panels B and C). As described above, this is due to the vibration isolation effect due to the difference in rigidity between the low rigidity portion (planar portion) and the high rigidity portion (curved surface portion) of the panel.
[0044]
Further, in the panel B in which the damping material 42 is pasted on the entire surface of the flat surface portion 36 and the curved surface portion 40, the weight of the damping material necessary to reduce the acoustic radiation power Pa is about 2 kg. The damping material weight required to reduce the same acoustic radiation power is reduced to about one third.
[0045]
Further, as is clear from FIG. 8, the acoustic radiation power generated from each panel when using the damping material of the same weight is about 80 dB in the conventional panel A, for example, assuming that the damping material weight is 2 kg. On the other hand, in the panel C in which the damping material is provided only on the flat surface portion of the present embodiment, it is about 76 dB, and in the panel B in which the damping material 42 is pasted on the entire surface of the flat surface portion 36 and the curved surface portion 40, 77 dB is the same. When a heavy damping material is provided, a greater vibration damping effect can be obtained.
[0046]
As described above, according to the floor panel (panel C) of the present embodiment, a vibration damping effect similar to the conventional one can be obtained with a small amount of damping material, and the amount of damping material used is greatly reduced. Thus, the weight of the vehicle body can be reduced and the cost can be reduced. On the other hand, it is possible to obtain a greater vibration damping effect with the same amount of damping material.
[0047]
As described above, since the damping effect is greatly exerted when the damping material 42 is provided in the flat portion 36, the damping is provided only on the flat portion 36 rather than arranging the damping material on the entire surface of the floor panel. By arranging the vibration material, the vibration damping effect can be greatly exerted by the vibration damping material with a smaller weight, and the vibration of the floor panel can be reduced.
Furthermore, a damping material having a larger weight may be provided in the plane portion, and a relatively small amount of damping material may be disposed in the curved surface portion. In this case, a damping material 42 having a large damping performance, that is, a large damping force is disposed on the flat surface portion 36, and a damping material 43 having a small damping thickness or a thin thickness is attached to the curved surface portion 40. good.
[0048]
On the other hand, in addition to the vibration of the engine and suspension transmitted through the frame member, there is a case where acoustic emission due to so-called transmitted sound that directly vibrates the floor panel becomes a problem. In order to prevent this acoustic radiation, as shown in FIG. 9, a vibration damping material 42 having a large damping performance, that is, a large damping force is arranged on the flat surface portion 36, and noise due to transmitted sound is prevented on the curved surface portion 40. In addition, it is effective to attach the sound absorbing material 43.
[0049]
Next, an example of the deformation state of the vibration damping material 42 arranged on the flat surface portion 36 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a partially enlarged view showing, as a representative example, the plane portion 36 and the damping material 42 on the vehicle body outer side of the first floor panel S1 among the plane portion 36 and the damping material 42.
In FIG. 10, the solid line indicates the stationary state of the flat surface portion 36, the curved surface portion 40, and the damping material 42, and the broken line indicates these deformed states.
As described above, the damping material 42 includes the frame members 14, 21, 22 (including the convex portion 24), 26, 28 or the rising portion 20 a of the floor tunnel portion 20, the flat portion 36, and the rising portions of the curved surface portion 40. In this example, the damping material 42 is greatly curved by the bending deformation of the flat surface portion 36, and a portion 42a bonded to the frame and a portion 42b bonded to the rising portion of the curved surface portion 40. It is deformed by the relative displacement between. In such a deformed state, the damping material 42 is subjected to shear deformation, and is also subjected to compression / expansion deformation between the portion 42 a that contacts the frame and the portion 42 b that contacts the rising portion of the curved surface portion 40. For example, while the vibration damping material 42 vibrates between the state of the broken line P1 and the state of the broken line P2, the relative relationship between the portion 42a bonded to the frame and the portion 42b bonded to the rising portion of the curved surface portion 40 is relatively large. Expansion and compression are repeated by the displacement, and further, shear deformation is caused between the portion 42 a bonded to the frame, the flat portion 36, and the portion 42 b bonded to the bottom of the curved surface portion 40.
Thus, the damping material 42 is more greatly distorted and its deformation state is more complicated than the conventional floor panel structure in which the sheet-like damping material affixed to the panel is distorted only by expansion and contraction due to bending vibration of the panel. Therefore, the damping effect and the damping effect are very large.
[0050]
In the present embodiment, one curved surface portion 40 is provided for each floor panel S1, S2, S3. By providing one curved surface portion on the floor panel in this manner, the shape of the flat surface portion becomes simpler and more easily vibrates than when a plurality of curved surface portions are provided.
On the other hand, when a plurality of curved surface portions are provided, a specific vibration mode is likely to occur, and acoustic radiation from the floor panel may increase. However, as described later in the second embodiment, the floor panel has a specific frequency. In order to generate a specific vibration mode, two or more curved surfaces can be positively provided to serve also as a vibration mode adjustment structure described later.
In the first embodiment, each curved surface portion 40 may protrude downward.
[0051]
Furthermore, in the present embodiment, in order to increase the rigidity of the curved surface portion 40, the boundary portion with the flat surface portion 36, that is, the outer peripheral edge of the curved surface portion 40 is elliptical.
Here, in order to increase the rigidity of the curved surface portion 40, the depth (height) of the curved surface portion 40 may be increased. However, when the curved surface portion 40 protrudes upward, the floor in the vehicle interior is flattened. Therefore, it is necessary to take measures such as devising the shape and arrangement of the floor mat laid on the front floor panel 2, and if the protruding height of the curved surface portion 40 into the vehicle interior is too large, it becomes difficult to install the floor mat. That will worsen the feeling of stepping on the floor. On the other hand, when the curved surface portion 40 is protruded downward, it interferes with a fuel tank, an exhaust pipe, a catalyst and the like provided at the lower part of the floor, and the height of the curved surface portion 40 cannot be increased so much.
Here, in order to increase the rigidity while keeping the height of the curved surface portion 40 constant, the shape of the outer peripheral edge of the curved surface portion is preferably a circle or an ellipse.
[0052]
As described above, the floor panel according to the present embodiment can obtain the same vibration damping effect with a small amount of damping material as compared with the conventional case, so that the weight of the vehicle body and the cost can be reduced. . On the other hand, it is possible to obtain a greater vibration damping effect with the same amount of damping material. Moreover, according to the vibration reduction (shut-off) structure provided in the vehicle floor panel structure of the present embodiment, vibrations in a wide frequency band of 400 Hz or less are reduced, and acoustic radiation from each floor panel S1, S2, S3 is reduced. Can be reduced.
[0053]
Next, a second embodiment of the vehicle floor panel structure of the present invention will be described with reference to FIGS.
As described above, the floor panel structure of the vehicle body of the present embodiment is provided with the curved surface portion 40 and the flat surface portion 36 as the vibration reducing (shut-off) structure, and the vibration damping material 42 is provided on the flat surface portion 36. With a smaller amount of damping material, noise due to vibration can be reduced in a wide frequency band of 400 Hz or less.
Further, as described above, as vibration transmitted through the frame member, vibration of the engine itself and road noise transmitted from the suspension become a problem. Of these, road noise is generally caused by tire cavity resonance and suspension resonance. Generally, road noise peaks due to tire cavity resonance are in a frequency range of 200 to 300 Hz. And the peak of road noise due to suspension resonance appears in a band of 200 Hz or less. Of these, road noise due to tire cavity resonance is particularly problematic.
[0054]
For this reason, in the floor panel structure of the vehicle body of the second embodiment, the above-described vibration reduction (shut-off) structure further serves as a vibration mode adjustment structure (vibration mode adjustment unit). Radiation is further reduced.
The vibration mode adjustment structure (vibration mode adjustment unit) in the floor panel structure of the vehicle body of the second embodiment has a specific frequency, for example, a frequency in the vicinity of 250 Hz in this embodiment, and the floor panel in a vibration mode with low acoustic radiation efficiency. It is made to vibrate.
[0055]
Here, the vibration mode with low acoustic radiation efficiency is described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-202269) described above. 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 FIG. 11 as an example, 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.
[0056]
That is, in the vibration mode of “2 × 1 = 2” shown in FIG. 11A, two portions in the floor panel vibrate with opposite phases and the same amplitude, and the radiated sounds cancel each other. Efficiency is minimized.
In order to generate the vibration of 2 × 1 mode, it is preferable to form the vibration region of the floor panel in a rectangular shape having a ratio of horizontal side to vertical side of about 1: 2.
[0057]
In the second embodiment, as shown in FIG. 12, the first floor panel S1 has two curved surface portions 40 whose outer peripheral edges are substantially circular, arranged side by side in the vehicle body front-rear direction, and a flat surface on the remaining portion. A portion 36 is formed. These curved surface portions 40 are formed by projecting the front and rear portions of the first floor panel S1 upward in a substantially circular convex curved shape. In addition, the vibration damping material 42 is applied to the entire area of the flat surface portion 36 in the same manner as in the first embodiment.
The first floor panel S1 has a rectangular shape with a length in the vehicle longitudinal direction and a length in the vehicle width direction of approximately 2 × 1.
As described above, two curved portions 40 are provided in the longitudinal direction of the vehicle body, and the panel S1 is formed in a substantially 2 × 1 rectangular shape, so that the 2 × 1 vibration mode is easily generated.
[0058]
Similarly to the first floor panel S 1, the second floor panel S 2 is formed with two curved surface portions 40 and a flat surface portion 36, and a damping material 42 is applied to the entire area of the flat surface portion 36.
Further, since the rising portion of the floor tunnel portion 20 on the inner side of the vehicle body changes, the second floor panel S2 is different from the first floor panel S1 in a non-rectangular shape whose front width is wider than the rear width. Is formed. Therefore, the floor panel S2 is provided with a plurality of beads 44 that regulate the area of the second floor panel S2, and the floor tunnel portion 20 at the outer end of the plurality of beads 44 and the rear of the beads 44 is provided. The distance between the line 46 extending in the longitudinal direction of the vehicle body through the hem of the vehicle and the opposite floor side frame 22, that is, the dimension in the vehicle width direction of the second floor panel S2 is substantially constant over the entire length in the longitudinal direction of the vehicle body. I have to. The bead portion 44 also regulates the area of the flat portion 36.
As a result, in the second floor panel S2, the length in the vehicle traveling direction and the length in the vehicle width direction of the area surrounded by the frame members 14, 22, 26 and the line 46 surrounding the second floor panel S2 from three directions. Becomes a rectangular shape having a length of about 2 × 1.
[0059]
Similarly to the first floor panel S 1, the third floor panel S 3 is also formed with two curved surface portions 40 and a flat surface portion 36, and a damping material 42 is applied to the entire area of the flat surface portion 36.
Similarly to the second floor panel S2, the second floor panel S3 is also provided with a plurality of beads 44, and is surrounded by the frame members 22, 26, 28 and the line 46 surrounding the third floor panel S3 from three directions. The length in the vehicle traveling direction and the length in the vehicle width direction of the region thus obtained are rectangular with a length of approximately 2 × 1.
In the second embodiment, each curved surface portion 40 may protrude downward.
[0060]
In the second embodiment, in each of the floor panels S1, S2, and S3, the shape and depth of each curved surface portion 40 and the floor so that 2 × 1 mode vibration occurs at a specific frequency (250 Hz). The panel thickness is adjusted. That is, the resonance frequency of the 2 × 1 mode of the floor panel before forming the curved surface portion 40 is set to be lower than 250 Hz, and the resonance frequency of the 2 × 1 mode of the floor panel is increased by forming the curved surface portion 40 to 250 Hz. It is trying to become. It should be noted that a substantially cross-shaped or radial concavo-convex line that serves both as rigidity adjustment and anti-slip may be formed on each curved surface portion 40.
[0061]
In the second embodiment, by appropriately changing the shape and depth of the curved surface portion 40, the vibration of 2 × 1 mode is surely applied to the vibration input of the predetermined frequency band, that is, the frequency near 250 Hz. The sound radiation efficiency from the adjacent antiphase portions in each floor panel can be canceled with each other (cancellation of the radiation sound), and the acoustic radiation efficiency can be extremely reduced.
[0062]
As described above, in the second embodiment, the floor panels S1 to S3 described above are provided on the curved surface portion 40 configured as a high-rigidity portion, the flat surface portion 36 configured as a low-rigidity portion, and the flat surface portion 36. The vibration damping material 42 is used to dampen mainly vibrations of 400 Hz or less with a smaller amount of vibration damping material than in the prior art, and is transmitted from the frame member to the curved surface portion 40 by the flat surface portion 36 in a frequency region of mainly 400 Hz or less. Due to the vibration mode adjustment structure configured to cut off the vibration and further include the curved surface portion 40 and the flat surface portion 36, the sound radiation efficiency is low with respect to the vibration input of a predetermined frequency band (200 Hz to 300 Hz), particularly about 250 Hz. A 2 × 1 vibration mode is excited.
Therefore, according to the floor panel structure of the vehicle according to the second embodiment, the curved surface portion 40, the flat surface portion 36, which also serves as the vibration mode adjusting structure (vibration mode adjusting portion), and the vibration damping provided on the flat surface portion 36. The material 42 can reduce vibration and acoustic radiation.
[0063]
Here, in the first embodiment and the second embodiment described above, the shape and size of the curved surface portion 40 and the flat surface portion 36, for example, the depth and shape (curvature distribution, etc.) of the curved surface portion are unique to the vehicle itself. It is determined in consideration of the magnitude and frequency peak of vibration transmitted through the frame member, the thickness, shape and dimensions of the floor panel, and other structural restrictions of the vehicle. In this case, the depth is such that the rigidity of the flat portion 36, which is a low-rigidity portion, is lower, so that vibration energy is more concentrated, and the vibration blocking effect is more exerted.
[0064]
Next, a method for applying a vibration damping material to the planar portion 36 in the first and second embodiments described above will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 13, the flat surface portion 36 and the curved surface portion 40 are formed by press and welded to the frame member, and then the damping material 42, which is a liquid material such as liquid rubber, is applied to the entire area of the flat surface portion 36 with an injection gun 50. Apply to. For example, the vibration damping material 42 is a rising portion of the side sill side surface 21a, the flat surface portion 36, and the curved surface portion 40 protruding upward in the flat surface portion 36 on the vehicle body outer side of the first floor panel S1 in the first embodiment. It is set by pouring into the groove-shaped part formed by 40a. In the first and second embodiments described above, the flat surface portion 36 is connected to the side surface of the frame member and the curved surface portion 40 protrudes upward, so that the side surface 21a of the frame member, the flat surface portion 36 and the curved surface portion 40 are provided. A groove shape is formed by the rising portion 40a, and a liquid damping material can be easily applied.
[0065]
Here, the damping material 42 is not limited to liquid rubber as long as it is a liquid material having a damping function that can be injected by the injection gun 50. When injecting the damping material, for example, the injection gun 50 can be moved around the entire circumference of the flat portion 36 while being discharged a constant amount of liquid material continuously from the injection gun 50. That's fine.
Here, W-250 manufactured by Nippon Special Paint Co., Ltd., EF3000 and 3300 manufactured by EFTEC, Inc., etc. can be used as the vibration damping material.
In the case where the groove shape is not formed in the flat surface portion 36, for example, when the flat surface portion 36 is set to the same height as the upper surface of the frame member, or when the curved surface portion 40 protrudes downward, foam rubber is used. Affixing to the flat portion 36 and then setting the foamed rubber by foaming may be performed in the coating drying process.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the amount of use of the damping material for reducing noise and to reduce the weight of the vehicle. In addition, the amount of vibration transmitted from the frame member of the vehicle body to the floor panel itself can be reduced to reduce noise in the vehicle interior.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an underbody of an automobile having a vehicle floor panel structure according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a first embodiment of a vehicle floor panel structure according to the present invention.
FIG. 3 is a partially enlarged perspective view showing an enlarged first floor panel of the first embodiment.
4 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure in the vehicle width direction of the floor panel taken along line AA in FIG. 2. FIG.
5 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the floor panel in the longitudinal direction of the vehicle body as viewed along line BB in FIG. 2. FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the floor panel according to the first embodiment, a diagram showing rigidity, and a diagram showing strain energy distribution.
FIG. 7 illustrates a conventional floor panel with a flat entire surface and a floor panel in which a vibration damping material is pasted on the entire surface of a curved surface portion and a flat surface for explaining vibration reduction characteristics according to the first embodiment of the present invention; It is sectional drawing which showed typically the floor panel.
FIG. 8 is a diagram showing vibration reduction characteristics according to the first embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view schematically showing a floor panel in which a sound absorbing material is further provided on the floor panel of FIG. 6;
FIG. 10 is a partially enlarged view showing, in an enlarged manner, a planar portion and a damping material of the vibration reduction structure (vibration isolation structure) according to the first embodiment.
FIG. 11 is a conceptual diagram showing cancellation (cancellation) of radiated sound of the floor panel of the vibration mode adjustment structure according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view showing a second embodiment of the floor panel structure of the vehicle body of the present invention.
FIG. 13 is a partially enlarged cross-sectional view of a floor panel for explaining a damping material setting method according to the first and second embodiments.
[Explanation of symbols]
S1 1st floor panel
S2 Second floor panel
S3 3rd floor panel
S4 4th floor panel
1 Car underbody
2 Front floor panel
10 Front side frame
11 Engine
No. 14 1 cross member
17 Front suspension
20 Floor tunnel
21 Side sill
22 Floor side frame
23 Rear side frame
24 Convex
26 No. 2 cross members
27 Rear suspension
No. 28 3 cross members
36 Plane section
40 Curved surface
42 Damping material
44 Bead

Claims

A floor panel structure of a vehicle body constituting a floor of an automobile by floor panels connected to a plurality of frame members arranged in the vehicle longitudinal direction and the vehicle width direction and connected to an engine or suspension,
The floor panel includes a curved surface portion to form the high rigidity portion to protrude upward or downward in the central portion of the region surrounded by the plurality of frame members of the floor panel, said the entire periphery of the curved portion A flat portion that forms a flat low-rigidity portion that is less rigid than the high-rigidity portion , and
A floor panel structure for a vehicle body, wherein a damping material for attenuating vibrations of the flat portion is provided only on the flat portion of the floor panel.

A floor panel structure of a vehicle body constituting a floor of an automobile by floor panels connected to a plurality of frame members arranged in the vehicle longitudinal direction and the vehicle width direction and connected to an engine or suspension,
The floor panel includes a curved surface portion to form the high rigidity portion to protrude upward or downward in the central portion of the region surrounded by the plurality of frame members of the floor panel, said the entire periphery of the curved portion A flat portion that forms a flat low-rigidity portion that is less rigid than the high-rigidity portion , and
A damping material for attenuating the vibrations is provided on the flat surface portion and the curved surface portion of the floor panel, and the damping material is provided in a larger amount in the flat surface portion than the curved surface portion. Car body floor panel structure.

The floor panel structure of the vehicle body according to claim 1 or 2, wherein the curved surface portion of the floor panel has a boundary edge with the flat surface portion formed in a substantially circular or substantially elliptical shape.

4. The floor panel structure for a vehicle body according to claim 1, wherein one curved surface portion of the floor panel is provided in a region surrounded by the plurality of frame members.

The curved surface portion and the flat surface portion of the floor panel are configured as a vibration mode adjustment portion in which a region surrounded by the plurality of frame members vibrates in a 2 × 1 mode at a specific frequency. The vehicle body floor panel structure described in the section.

The vehicle body floor panel structure according to claim 5, wherein the specific frequency is a cavity resonance frequency of a tire.

6. The vehicle body floor panel structure according to claim 5, wherein the specific frequency is about 250 Hz.

The flat portion of the floor panel is connected to the frame member or provided integrally with the floor tunnel portion, and the curved surface portion is provided to protrude upward, the side surface of the frame member or the rising portion of the floor tunnel portion, the flat surface The vehicle body according to any one of claims 1 to 7, wherein a groove shape is formed by a rising portion of the curved portion and the curved portion, and the damping material is applied in the groove shape. Floor panel structure.

9. The floor panel structure for a vehicle body according to claim 8, wherein the damping material is bonded to each of a side surface of the frame member or a rising portion of the floor tunnel portion, the flat portion, and a rising portion of the curved surface portion.

The floor panel structure for a vehicle body according to any one of claims 1 to 9, wherein a sound absorbing material is provided on the curved surface portion.