(57)【要約】【課題】  車室内の騒音を低減することができる自動車のフロアパネル構造を提供する。【解決手段】  本発明は、車体のフレーム部材12,14,16,18,20,22,24,26に接続されると共にタイヤの空洞共鳴周波数にほぼ一致する周波数帯で２×１モードの振動を発生させて音響放射の発生を抑制する振動モード調整構造を有する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Ｓ5,S6,S12,S13は、非長方形状の振動領域S5a,S6a,S12a,S13aを有し、フロアパネルの振動モード調整構造は、２×１モードの振動の節の位置を規定する振動調整部50を有し、この振動調整部は、上記フレーム部材に接することなく、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積がほぼ同じになるように上記非長方形状の振動領域内に配置されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体のフレーム部材に接続されると共にタイヤの空洞共鳴周波数にほぼ一致する周波数帯で２×１モードの振動を発生させて音響放射の発生を抑制する振動モード調整構造を有するフロアパネルにより自動車のフロアを構成する車体のフロアパネル構造であって、
上記フロアパネルは、非長方形状の振動領域を有し、
上記フロアパネルの振動モード調整構造は、２×１モードの振動の節の位置を規定する振動調整部を有し、この振動調整部は、上記フレーム部材に接することなく、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積がほぼ同じとなる２つの領域を形成するように上記非長方形状の振動領域内に配置されていることを特徴とする車体のフロアパネル構造。
【請求項２】
車体のフレーム部材に接続されると共にほぼ２５０Ｈｚの周波数帯で２×１モードの振動を発生させて音響放射の発生を抑制する振動モード調整構造を有するフロアパネルにより自動車のフロアを構成する車体のフロアパネル構造であって、
上記フロアパネルは、非長方形状の振動領域を有し、
上記フロアパネルの振動モード調整構造は、２×１モードの振動の節の位置を規定する振動調整部を有し、この振動調整部は、上記フレーム部材に接することなく、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積がほぼ同じとなる２つの領域を形成するように上記非長方形状の振動領域内に配置されていることを特徴とする車体のフロアパネル構造。
【請求項３】
上記振動調整部は、上記フロアパネル自身を上方又は下方に突出させた直線状に延びるビード部で構成されている請求項１又は請求項２記載の車体のフロアパネル構造。
【請求項４】
上記振動調整部は、上記フロアパネルに付けられた直線状に延びる制振材で構成されている請求項１又は請求項２記載の車体のフロアパネル構造。
【請求項５】
上記フロアパネルの振動領域である非長方形状は、対向する２つの短辺を含み、上記振動調整部は、これらの２つの短辺に沿った方向に延びている請求項１乃至４の何れか１項記載の車体のフロアパネル構造。
【請求項６】
上記フロアパネルの振動領域である非長方形状は、対向する２つの長辺を含み、上記振動調整部は、これらの２つの長辺のほぼ中間を通る直線に対しほぼ直交する方向に延びている請求項１乃至４の何れか１項記載の車体のフロアパネル構造。
【請求項７】
上記フロアパネルの振動モード調整構造は、さらに、２×１モードの振動の腹の振動分布と振動振幅を規定する第２の振動調整部を有し、この第２の振動調整部は、上記振動調整部と共に、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積がほぼ同じになるように上記非長方形状の振動領域内に配置されている請求項１乃至６の何れか１項記載の車体のフロアパネル構造。
【請求項８】
上記第２の振動調整部は、上記フロアパネル自身を上方又は下方に突出させた円形状の突出部で構成されている請求項７記載の車体のフロアパネル。
【請求項９】
上記第２の振動調整部は、上記フロアパネルに付けられた円形状の制振材で構成されている請求項７記載の車体のフロアパネル。
【請求項１０】
上記第２の振動調整部は、上記振動調整部により形成された上記２つの領域にそれぞれ設けられている請求項７乃至９の何れか１項記載の車体のフロアパネル構造。
【請求項１１】
上記第２の振動調整部は、上記振動調整部に対し直交する方向に並ぶように、上記振動調整部により形成された上記２つの領域にそれぞれ設けられている請求項７乃至９の何れか１項記載の車体のフロアパネル構造。
【請求項１２】
上記振動調整部は、上記２つの領域を、これらの２つの領域のうち一方の領域の面積が他方の領域の面積よりも大きくなるように形成し、上記第２の振動調整部は、これらの２つの領域にそれぞれ設けられ、上記面積が大きく形成された領域に設けたものが、他方の領域に設けたものよりその外形が大きい請求項７乃至９の何れか１項記載の車体のフロアパネル構造。
【請求項１３】
上記振動調整部は、上記２つの領域を、これらの２つの領域のうち一方の領域の面積が他方の領域の面積よりも大きくなるように形成し、上記第２の振動調整部は、上記面積が大きく形成された領域に１つ設けられている請求項７乃至９の何れか１項記載の車体のフロアパネル構造。
【請求項１４】
上記振動調整部は、その両端部が、徐々に細くなるように形成されている請求項１乃至１３の何れか１項記載の車体のフロアパネル。
【請求項１５】
上記振動調整部は、その両端部が、ほぼ３角形状に形成されている請求項１乃至１３の何れか１項記載の車体のフロアパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体のフロアパネル構造に係り、特に、車体のフレーム部材に接続して設けられたフロアパネルにより自動車のフロアを構成する車体のフロアパネル構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
従来から、これらの振動騒音を抑制するためにフロアパネル及びその近傍の車体各部に、種々の防振及び防音対策として、制振材や防振材を貼付けることが一般的に行われている。これにより、振動及び騒音の低減が可能であるが、一方で大量の制振材や防振材を必要とするため、車両重量が増加し、それにより、様々な悪影響が生じたりコストの面で問題があった。
【０００４】
さらに、自動車においては、エンジンやサスペンションから伝達される不快な振動が主に４００Ｈｚ以下であり、特にタイヤの空洞共鳴に起因したロードノイズである２５０Ｈｚ付近の周波数にピークを有しているので、フロアパネルにビードを多数形成したり、パネル厚を大きくすることによりその剛性を高め、それにより、フロアパネルの固有振動数を４００Ｈｚよりも高い高帯域にずらすようにしたことも知られている。このようにして、フロアパネルがサスペンションの共振周波数やタイヤの空洞共鳴周波数帯域等で共振しないようにして、不快な振動騒音を低減するようにしている。
【０００５】
この場合、低周波の領域における共振ピークを抑制できるという利点があるが、一方で、高音域の振動が逆に多くなるため、高周波領域における振動騒音を抑制するための制振材や防振材が多く必要となり、上述したものと同様に、車両重量が増加し、それにより、様々な悪影響が生じたりコストの面で問題があり、これらの問題を解決することが要望されている。
【０００６】
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振動モード調整構造を有するフロアパネル構造を提案した（特許文献１）。このフロアパネル構造は、特定の周波数として、最も不快な振動としてフロアパネルに伝達されるタイヤの空洞共鳴に起因したロードノイズである２５０Ｈｚ付近の周波数帯で、フロアパネルの振動モードが２×２モード又は２×１モードのように振動の腹が偶数個生じる振動モードになるようにフロアパネルの剛性を部分的に調節し、それぞれの振動の腹から放射される音波が互いに打ち消し合うように設定することで音響放射レベルを低下させて、車室内の騒音を低減するようにしたものである。
【特許文献１】特開平９−２０２２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来のフロアパネルの全面に制振材や防振材を貼り付けるフロアパネル構造では、制振材等を多用するので、材料コストが高くなり、さらに、車体の重量が増大するという問題が生じる。また、パネル厚を大きくすると車体重量が増加するという問題も生じる。
【０００８】
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、例えば２×１モードの振動を発生させるために、フロアパネルの振動領域はほぼ２×１の長方形状でなければならないが、自動車のフロア下に存在するドライブシャフトやデファレンシャルなどの駆動系装置、サスペンション等の懸架装置、排気管やマフラー等の排気系装置及びガソリンタンク等の配置、また、室内側のシート配置等との関係で、フレーム部材のレイアウトには制約があり、このフレーム部材に取り付けられるフロアパネルをほぼ２×１の長方形状にすることが出来ない場合があり、このような場合には、２×１モードの振動を発生させることが出来ないという問題がある。
【０００９】
一方、フロアパネルの振動領域がほぼ２×１の長方形状でない場合に、剛性の高いビード等により長方形状の振動領域を形成して２×１の振動領域を作ることも考えられるが、フロアパネルの板剛性が高かったり、振動領域が比較的狭い場合には、フロアパネル自体がもともと有する共振周波数が高く、このようなフロアパネルにそのようなビードを設けるとフロアパネルの剛性が大きく上がってさらに共振周波数が高まり、その結果、２×１モードの振動が例えば２５０Ｈｚより高い周波数帯で発生し、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付近の周波数で２×１モードを生じさせることが出来ないという問題が生じる。
【００１０】
また、２×１の長方形状ではない振動領域に２×１モードの振動が生じるとしても、その２×１モードの２つの振動の腹の分布や振幅の違いから、２つの腹のそれぞれの振動容積が異なってしまい、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効果が非常に小さくなってしまうという問題が生じる。
【００１１】
ここで、本発明者らは、フロアパネルの剛性と振動モードとの関係に着目し、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、振動領域が非長方形状であっても、フロアパネルの剛性をあまり高めることなく、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るフロアパネルの放射音を大きく低減して、車室内の騒音の低減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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために本発明は、車体のフレーム部材に接続されると共にタイヤの空洞共鳴周波数にほぼ一致する周波数帯で２×１モードの振動を発生させて音響放射の発生を抑制する振動モード調整構造を有する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、非長方形状の振動領域を有し、フロアパネルの振動モード調整構造は、２×１モードの振動の節の位置を規定する振動調整部を有し、この振動調整部は、上記フレーム部材に接することなく、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積がほぼ同じになるように非長方形状の振動領域内に配置されていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、タイヤの空洞共鳴周波数にほぼ一致する周波数帯で２×１モードの振動を発生させる振動モード調整構造が、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積がほぼ同じになるように２×１モードの振動の節の位置を規定する振動調整部を有しているので、振動領域が非長方形状であっても、タイヤの空洞共鳴周波数にほぼ一致する周波数帯で２つの振動の腹の振動容積がほぼ同じ２×１モードの振動を確実に生じさせて、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るフロアパネルの放射音を大きく低減して、車室内の騒音の低減を図ることができる。さらに、振動調整部が、フレーム部材に接することなく配置されているので、振動領域を分断しないようにして、振動領域の２×１モードの振動の発生を妨げないようにすることができる。
【００１３】
上記の目的を達成するために本発明は、車体のフレーム部材に接続されると共にほぼ２５０Ｈｚの周波数帯で２×１モードの振動を発生させて音響放射の発生を抑制する振動モード調整構造を有する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、非長方形状の振動領域を有し、フロアパネルの振動モード調整構造は、２×１モードの振動の節の位置を規定する振動調整部を有し、この振動調整部は、上記フレーム部材に接することなく、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積がほぼ同じになるように非長方形状の振動領域内に配置されていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、ほぼ２５０Ｈｚの周波数帯で２×１モードの振動を発生させる振動モード調整構造が、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積がほぼ同じになるように２×１モードの振動の節の位置を規定する振動調整部を有しているので、振動領域が非長方形状であっても、ほぼ２５０Ｈｚの周波数帯で２つの振動の腹の振動容積がほぼ同じ２×１モードの振動を確実に生じさせて、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るフロアパネルの放射音を大きく低減して、車室内の騒音の低減を図ることができる。さらに、振動調整部が、フレーム部材に接することなく配置されているので、振動領域を分断しないようにして、振動領域の２×１モードの振動の発生を妨げないようにすることができる。
【００１４】
本発明において、好ましくは、振動調整部は、フロアパネル自身を上方又は下方に突出させた直線状に延びるビード部で構成されている。
このように構成された本発明においては、振動調整部は、フロアパネル自身を上方又は下方に突出させた直線状に延びるビード部で構成されているので、フロアパネルの剛性をあまり高めることなく、簡易且つ効果的に、フロアパネルの振動調整部を形成することが出来、さらに、２×１モードの振動の節の位置を容易に規定することができる。
【００１５】
本発明において、好ましくは、振動調整部は、フロアパネルに付けられた直線状に延びる制振材で構成されている。
このように構成された本発明においては、振動調整部は、フロアパネルに付けられた直線状に延びる制振材で構成されているので、フロアパネルの剛性をあまり高めることなく、簡易且つ効果的に、フロアパネルの振動調整部を形成することが出来、さらに、２×１モードの振動の節の位置を容易に規定することができる。また、２×１モードの振動による放射音の低減効果に加え、制振材によるフロアパネル自身の振動抑制による放射音の低減効果をも得ることができる。
【００１６】
本発明において、好ましくは、フロアパネルの振動領域である非長方形状は、対向する２つの短辺を含み、振動調整部は、これらの２つの短辺に沿った方向に延びている。
このように構成された本発明においては、振動調整部は、２つの短辺に沿った方向に延びているので、非長方形状の振動領域に２×１モードの２つの振動の腹を確実に生じさせると共に、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積が同じになるように容易に調整することができる。
【００１７】
本発明において、好ましくは、フロアパネルの振動領域である非長方形状は、対向する２つの長辺を含み、振動調整部は、これらの２つの長辺のほぼ中間を通る直線に対しほぼ直交する方向に延びている。
このように構成された本発明においては、振動調整部は、２つの長辺のほぼ中間を通る直線に対しほぼ直交する方向に延びているので、非長方形状の振動領域に２×１モードの２つの振動の腹を確実に生じさせると共に、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積が同じになるように容易に調整することができる。
【００１８】
本発明において、好ましくは、フロアパネルの振動モード調整構造は、さらに、２×１モードの振動の腹の振動分布と振動振幅を規定する第２の振動調整部を有し、この第２の振動調整部は、振動調整部と共に、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積がほぼ同じになるように非長方形状の振動領域内に配置されている。
このように構成された本発明においては、振動モード調整構造は、さらに、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積がほぼ同じになるように２×１モードの振動の腹の振動分布と振動振幅を規定する第２の振動調整部を有しているので、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積がほぼ同じになるように容易に調整することが出来る。
【００１９】
本発明において、好ましくは、第２の振動調整部は、フロアパネル自身を上方又は下方に突出させた円形状の突出部で構成されている。
このように構成された本発明においては、第２の振動調整部は、フロアパネル自身を上方又は下方に突出させた円形状の突出部で構成されているので、フロアパネルの剛性をあまり高めることなく、簡易且つ効果的に、フロアパネルの第２の振動調整部を形成することが出来、さらに、２×１の振動モードの腹の振動分布及び振動振幅を容易に規定することが出来る。
【００２０】
本発明において、好ましくは、第２の振動調整部は、フロアパネルに付けられた円形状の制振材で構成されている。
このように構成された本発明においては、第２の振動調整部は、フロアパネルに付けられた円形状の制振材で構成されているので、フロアパネルの剛性をあまり高めることなく、簡易且つ効果的に、フロアパネルの第２の振動調整部を形成することが出来、さらに、２×１の振動モードの腹の振動分布及び振動振幅を容易に規定することが出来る。また、２×１モードの振動による放射音の低減効果に加え、制振材によるフロアパネル自身の振動抑制による放射音の低減効果をも得ることができる。
【００２１】
本発明において、好ましくは、第２の振動調整部は、振動調整部により形成された２つの領域にそれぞれ設けられている。
このように構成された本発明においては、第２の振動調整部は、振動調整部により形成された２つの領域にそれぞれ設けられているので、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積が同じになるように容易に調整することができる。
【００２２】
本発明において、好ましくは、第２の振動調整部は、振動調整部に対し直交する方向に並ぶように、振動調整部により形成された２つの領域にそれぞれ設けられている。
このように構成された本発明においては、振動調整部により形成された２つの領域にそれぞれ設けられた第２の振動調整部は、振動調整部に対し直交する方向に並ぶように設けられているので、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積が同じになるように容易に調整することができる。
【００２３】
本発明において、好ましくは、振動調整部は、２つの領域を、これらの２つの領域のうち一方の領域の面積が他方の領域の面積よりも大きくなるように形成し、第２の振動調整部は、これらの２つの領域にそれぞれ設けられ、面積が大きく形成された領域に設けたものが、他方の領域に設けたものよりその外形が大きい。
このように構成された本発明においては、振動調整部は、２つの領域を、これらの２つの領域のうち一方の領域の面積が他方の領域の面積よりも大きくなるように形成し、面積が大きく形成された領域に設けた第２の振動調整部が、他方の領域に設けた第２の振動調整部よりその外形が大きいので、面積が大きく形成されて音響放射面積が大きい領域に生じる振動の腹の振動振幅を、他方の領域に生じる振動の腹の振動振幅より小さくなるように容易に調整することが出来、その結果、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積が同じになるように容易に調整することが出来る。
【００２４】
本発明において、好ましくは、振動調整部は、２つの領域を、これらの２つの領域のうち一方の領域の面積が他方の領域の面積よりも大きくなるように形成し、第２の振動調整部は、面積が大きく形成された領域に１つ設けられている。
このように構成された本発明においては、振動調整部は、２つの領域を、これらの２つの領域のうち一方の領域の面積が他方の領域の面積よりも大きくなるように形成し、第２の振動調整部は、面積が大きく形成された領域に１つ設けられているので、面積が大きく形成されて音響放射面積が大きい領域に生じる振動の腹の振動振幅を、他方の領域に生じる振動の腹の振動振幅より小さくなるように容易に調整することが出来、その結果、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積が同じになるように容易に調整することが出来る。
【００２５】
本発明において、好ましくは、振動調整部は、その両端部が、徐々に細くなるように形成されている。
このように構成された本発明においては、振動調整部の先端部とフレーム部材との間のフロアパネル部分にも、振動の節を生じやすくすることが出来る。
本発明において、好ましくは、振動調整部は、その両端部が、ほぼ３角形状に形成されている。
このように構成された本発明においては、振動調整部の先端部とフレーム部材との間のフロアパネル部分にも、振動の節を生じやすくすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、振動モード調整構造により、振動領域が非長方形状であっても、フロアパネルの剛性をあまり高めることなく、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るフロアパネルの放射音を大きく低減して、車室内の騒音の低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態による車体のフロアパネル構造を備えた自動車のアンダボディを示す平面図である。
図１に示すように、自動車のアンダボディ１は、複数のフレーム部材と、これらのフレーム部材に接続される車室の床部分（フロア部分）を構成するフロントフロアパネル２と、このフロントフロアパネル２の車体後方の一段高い位置に配設されるセンタフロアパネル４と、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アフロアパネル６とから構成されている。
フレーム部材は、フロントサイドフレーム１０、サイドシル１２、フロアサイドフレーム１４、リアサイドフレーム１６、Ｎｏ．１クロスメンバ１８、Ｎｏ．２クロスメンバ２０、サブクロスメンバ２２、Ｎｏ．３クロスメンバ２４及びＮｏ．４クロスメンバ２６である。
【００２８】
次に、フレーム部材を説明する。図１に示すように、自動車のアンダボディ１の車幅方向の両端側には、車体前後方向の補強部材として閉断面構造のサイドシル１２が車体前後方向に延び、これらのサイドシル１２の前方部は、車幅方向の補強部材であるＮｏ．１クロスメンバ１８に接合されている。さらに、各サイドシル１２の間には、それぞれ車体前後方向に延びるように一対の閉断面構造のフロアサイドフレーム１４が設けられている。
これらのフロアサイドフレーム１４の前端は、エンジンルームの左右両側を囲むように設けられた一対のフロントサイドフレーム１０に接合されている。このフロントサイドフレーム１０には、エンジン２８及びフロントサスペンションクロスメンバ３０が取り付けられており、フロントサスペンションクロスメンバ３０には、フロントサスペンション３２が取り付けられている。
また、各サイドシル１２の後方部の車幅方向内方側には、車体前後方向に延びる閉断面構造のリアサイドフレーム１６が接合され、また、このリアサイドフレーム１６には、リアサスペンションクロスメンバ３４が取り付けられ、このリアサスペンションクロスメンバ３４には、リアサスペンション３６が取り付けられている。
【００２９】
車幅方向の補強部材としては、上述したＮｏ．１クロスメンバ１８に加えて、それぞれ車幅方向に延びる、Ｎｏ．２クロスメンバ２０と、サブクロスメンバ２２と、Ｎｏ．３クロスメンバ２４と、Ｎｏ．４クロスメンバ２６と、が配設されている。
Ｎｏ．２クロスメンバ２０の左右両端部はそれぞれサイドシル１２に接合され、サブクロスメンバ２２の車幅方向内方端部はフロアサイドフレーム１４に接合され、車幅方向外方端部はリアサイドフレーム１６に接合されている。また、Ｎｏ．３クロスメンバ２４の左右両端部は、それぞれ、リアサイドフレーム１６に接合され、このＮｏ．３クロスメンバ２４には、上述したフロアサイドフレーム１４の後端部が接合されている。Ｎｏ．４クロスメンバ２６の左右両端部は、リアサイドフレーム１６に接合されている。
【００３０】
このように、フロアパネル２、４、６には、車体前後方向の補強構造として、左右両端側のサイドシル１２、一対のフロアサイドフレーム１４及び一対のリアサイドフレーム１６が配設され、車幅方向の補強構造として、Ｎｏ．１クロスメンバ１８、Ｎｏ．２クロスメンバ２０、サブクロスメンバ２２、Ｎｏ．３クロスメンバ２４及びＮｏ．４クロスメンバ２６が配設されており、これらにより、自動車のボディの曲げ剛性やねじり剛性を十分に確保出来るとともに、特に自動車の正面衝突時や側面衝突時における車室の変形を最小限に抑えて、乗員を確実に保護することができる。
【００３１】
次に、フロアパネルを説明する。図１に示すように、フロントフロアパネル２は、鋼板を一体でプレス成形したもので、車幅方向のほぼ中央位置において上方に膨出するフロアトンネル部４０が車体前後方向に延びている。このフロアトンネル部４０は、センタフロアパネル４の車体後方端まで延びている。
フロントフロアパネル２は、車幅方向左右両端において各々車体前後方向に延びるサイドシル１２、フロアサイドフレーム１４、リアサイドフレーム１６及びフロアトンネル部４０、並びに、各々車幅方向に延びる各クロスメンバ１８、２０、２２、２４によって取り囲まれた８つのフロアパネル部Ｓ１〜Ｓ８から構成されている。
【００３２】
フロアパネル部Ｓ１及びＳ２は、一体成形されるフロントフロアパネル２の一部を構成し、フロアトンネル部４０の左右両側においてそれぞれフレーム部材であるサイドシル１２、フロアサイドフレーム１４、Ｎｏ．１クロスメンバ１８及びＮｏ．２クロスメンバ２０に取り囲まれた空間内に設けられ、その周縁が各フレーム部材１２、１４、１８、２０に接合されている。
フロアパネル部Ｓ３及びＳ４は、一体成形されるフロントフロアパネル２の一部を構成し、フロアトンネル部４０の左右両側においてそれぞれフレーム部材であるサイドシル１２、フロアサイドフレーム１４、Ｎｏ．２クロスメンバ２０及びサブクロスメンバ２２に取り囲まれた空間内に設けられ、その周縁が各フレーム部材１２、１４、２０、２２に接合されている。
【００３３】
フロアパネル部Ｓ５及びＳ６は、一体成形されるフロントフロアパネル２の一部を構成し、フロアトンネル部４０の左右両側においてそれぞれフレーム部材であるリアサイドフレーム１６、フロアサイドフレーム１４、サブクロスメンバ２２及びＮｏ．３クロスメンバ２４に取り囲まれた空間内に設けられ、その周縁が各フレーム部材１４、１６、２２、２４に接合されている。
フロアパネル部Ｓ７及びＳ８は、一体成形されるフロントフロアパネル２の一部を構成し、フロアトンネル部４０の左右両側においてそれぞれフロアトンネル部４０と、フレーム部材であるフロアサイドフレーム１４及びＮｏ．３クロスメンバ２４とに取り囲まれた空間内に設けられ、その２辺の外縁が各フレーム部材１４、２４に接合されている。
【００３４】
センタフロアパネル４は、鋼板を一体でプレス成形したもので、車幅方向のほぼ中央位置において上方に膨出するフロアトンネル部４０が車体前後方向に延びている。このセンタフロアパネル４は、フロアトンネル部４０の左右両側においてそれぞれフロアトンネル部４０と、フレーム部材であるリアサイドフレーム１６、Ｎｏ．３クロスメンバ２４及びＮｏ．４クロスメンバ２６によって取り囲まれたフロアパネル部Ｓ９及びＳ１０から構成されている。フロアパネル部Ｓ９及びＳ１０は、その３辺の外縁が、各フレーム部材１６、２４、２６に接合されている。
【００３５】
リアフロアパネル６は、鋼板を一体でプレス成形したもので、フレーム部材であるリアサイドフレーム１６及びＮｏ．４クロスメンバ２６、並びに、車体構造部材であるリアボディ４２によって取り囲まれたフロアパネル部Ｓ１１と、その車幅方向両側において、フレーム部材であるリアサイドフレーム１６、並びに、車体構造部材であるリアボディ４２及びホイールハウス４４によって取り囲まれたフロアパネル部Ｓ１２及びＳ１３から構成されている。フロアパネル部Ｓ１１は、その周縁が、各フレーム部材１６、２６及びリアボディ４２に接合され、フロアパネル部Ｓ１２、Ｓ１３は、その周縁が、フレーム部材１６、リアボディ４２及びホイールハウス４４に接合されている。
【００３６】
このような自動車のアンダボディ１において、エンジン２８、フロントサスペンション３２及びリアサスペンション３６の振動及びロードノイズは、それぞれ、フロントサイドフレーム１０、フロントサスペンションクロスメンバ３０、リアサスペンションクロスメンバ３４を経由して、それぞれ連結された各フレーム部材１２、１４、１６、１８、２０、２２、２４、２６に伝達され、これらの振動及びロードノイズが、フロアパネル部Ｓ１〜Ｓ１３に伝達される。
【００３７】
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、主にタイヤの空洞共鳴周波数である２５０Ｈｚ付近の周波数帯にあり、本実施形態では、フロアパネル部Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ１２及びＳ１３に振動モード調整構造を設けることにより、フレーム部材１２、１４、１６、１８、２０、２２、２４、２６から伝達された振動によるフロアパネル部Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ１２及びＳ１３の２５０Ｈｚ付近の周波数帯の放射音を抑制するようにしている。なお、フロアパネル部Ｓ１、Ｓ２は、後述する従来の振動モード調整構造を有し、フロアパネル部Ｓ３、Ｓ４、Ｓ９、Ｓ１０及びＳ１１は、従来の平らなパネルで構成されている。
【００３８】
次に、図１乃至図４により、第１実施形態の車体のフロアパネル構造を具体的に説明する。図２は、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）を示す概念図であり、図３は、本発明の第１実施形態であるフロアパネル部Ｓ５を示す拡大平面図であり、図４は、図３のIV-IV線に沿って見た断面図である。
【００３９】
ここで、振動モード調整構造について説明する。本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は、フロアパネルを所定の周波数で放射音効率の低い所定の振動モードで振動させるようにしたものである。
この振動モード調整構造の基本原理は、上述した特許文献１（特開平９−２０２２６９号公報）に詳しく説明されている。要するに、矩形状の振動領域の縦横にそれぞれ励起される振動の腹の数をそれぞれｎ、ｍとしたときに、図２に一例を示すように、「ｎ×ｍ＝偶数」であれば、当該パネル内で隣接する逆相の部分からの放射音が互いに打ち消し合って、音響放射エネルギが大幅に低下することになる。また、従来の振動モード調整構造では、このｎ×ｍの定在波が生じる振動領域は、２×１モードであれば、ほぼ２×１の大きさの長方形、２×２モードであれば、ほぼ正方形である必要がある。
【００４０】
フロアパネルからの放射音は、上述したようにフレーム部材１２、１４、１６、１８、２０、２２、２４、２６から伝達されるエンジンやサスペンションの振動やロードノイズにより生じる。本実施形態では、主に２５０Ｈｚ付近の周波数帯に現れるタイヤの空洞共鳴周波数による放射音を、振動モード調整構造により低減するようにしている。
【００４１】
図１及び図３に示すように、フロアパネル部Ｓ５は、その４辺の縁部が、フロアサイドフレーム１４、リアサイドフレーム１６、サブクロスメンバ２２及びＮｏ．３クロスメンバ２４によって取り囲まれている。また、フロアパネル部Ｓ５には、フロアパネルの強度を確保するための補強ビード部４６が設けられている。このフロアパネル部Ｓ５において、フロアサイドフレーム１４、リアサイドフレーム１６、サブクロスメンバ２２、Ｎｏ．３クロスメンバ２４及び補強ビード部４６によって取り囲まれた領域である振動領域Ｓ５ａは、非長方形状であり、また、その面積が比較的小さいことから、上述したようにビード等により２×１の大きさの振動領域を作っても、フロアパネルの剛性が大きく上がってその共振周波数が２５０Ｈｚを上回ってしまい、２５０Ｈｚ付近の周波数帯で２×１の振動モードを発生させることが出来ず、放射音を低減させることが出来ない。
【００４２】
そこで、本実施形態では、図３に示すように、フロアパネル部Ｓ５の非長方形状の振動領域Ｓ５ａ内に、振動モード調整構造の振動調整部として、車幅方向に直線状に延びるビード部５０を形成している。図３及び図４に示すように、このビード部５０は、その両端部は、その先端に向って徐々に細くなるような三角形状にされ、フロアパネル部Ｓ５自身を下方に突出させて形成されている。
本実施形態では、振動領域Ｓ５ａにおいて、タイヤの空洞共鳴周波数にほぼ一致する２５０Ｈｚ付近の周波数帯で２×１モードの振動が励起されると共に、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積が同じになるように、ビード部５０の大きさ及び配置を調整している。
【００４３】
具体的には、ビード部５０は、その剛性が高められて振動しにくくされて、ビード部が２×１モードの振動の節となるようにされており、このビード部５０の位置を調整することにより、２×１モードの振動の節の位置を規定すると共に、このビード部５０により形成された、ビード部５０の両側の２つの領域に生じる２×１モードの振動の腹の振動容積が同じになるようにされている。
また、ビード部５０は、振動領域Ｓ５ａを分断しないように、フレーム部材１４、１６、２２、２４や補強ビード部４６に接しないように配置され、また、ビード部５０は、短辺ａ、ａ’に沿う方向に延びるように配置されて、振動領域の車体前後方向に２×１モードの振動の腹が並んで生じるようにしている。
【００４４】
また、ビード部５０の大きさを調節することにより、タイヤの空洞共鳴周波数にほぼ一致する周波数帯である２５０Ｈｚ付近の周波数帯で振動領域Ｓ５ａに２×１モードの振動が生じるようにしている。
このように、振動調整部であるビード部５０は、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積がほぼ同じとなる２つの領域を形成するように上記非長方形状の振動領域内に配置され、その大きさを調整することにより、２×１モードの振動がタイヤの空洞共鳴周波数にほぼ一致する周波数帯である２５０Ｈｚ付近の周波数帯で生じるようにしている。
【００４５】
フロアパネル部Ｓ６においても、フロアパネル部Ｓ５と同様に、フロアサイドフレーム１４、リアサイドフレーム１６、サブクロスメンバ２２、Ｎｏ．３クロスメンバ２４及び補強ビード部４６によって取り囲まれた領域である振動領域Ｓ６ａに、ビード部５０を設けている。
【００４６】
ここで、ビード部５０は、上方に突出するように形成しても良い。また、ビード部５０の両端は、三角形状であるのが好ましいが、先端に向けて徐々に細くなるような形状であれば良く、半円形や楕円形若しくは他の曲線形状としても良い。
また、ビード部５０の代わりに、ビード部５０と同形状に直線状に形成した制振材をフロアパネルの上面又は下面に付けて構成しても良い。このように、ビード部５０の代わりに制振材を用いた場合には、２×１モードの振動による放射音の低減効果に加え、制振材によるフロアパネル自身の振動抑制による放射音の低減効果をも得られる。
【００４７】
次に、フロアパネル部Ｓ５及びＳ６に設けた第１実施形態による振動モード調整構造の作用効果を説明する。
フロアパネル部Ｓ５及びＳ６においては、振動領域が非長方形状であっても、それぞれの振動領域Ｓ５ａ及びＳ６ａに振動調整部であるビード部５０を設けることにより、タイヤの空洞共鳴周波数にほぼ一致する２５０Ｈｚ付近の周波数帯で２×１モードの振動を生じさせると共に２つの振動の腹の振動容積が同じになるようにしているので、この振動領域からの放射音を低減することができる。
【００４８】
また、振動の節となるように剛性を高めたビード部５０の位置を調整することにより、２×１モードの振動の節の位置を規定すると共に、このビード部５０により形成された２つの領域に生じる２×１モードの振動の腹の振動容積が同じになるようにすることができる。
また、ビード部５０は、２×１の大きさの振動領域を作るために長方形状にビード等を設ける場合に比べ、フロアパネルの振動領域の剛性を大きく高めることがないので、ビード部５０の大きさを調節することにより振動領域Ｓ５ａ自体の剛性を調節して、２５０Ｈｚ付近の周波数帯で２×１モードの振動が生じるようにすることが出来る。
【００４９】
また、ビード部５０を、短辺ａ、ａ’に沿う方向に延びるように、即ち、振動領域Ｓ５ａを車体前後方向に２つに区切るように配置して、全体的には車体前後方向に長い振動領域Ｓ５ａの長手方向に２つの振動の腹が並ぶようにしているので、２×１モードの振動を確実に生じさせると共に、２つの振動の腹の振動容積が同じになるようにビード部５０の位置を容易に調整することが出来る。
また、ビード部５０をフレーム部材１４、１６、２２、２４や補強ビード部４６に接しないように配置して、振動領域Ｓ６ａ、Ｓ７ａを分断しないようにしているので、これらの振動領域の２×１モードの振動の発生を妨げないようにすることができる。
また、ビード部５０の両端が三角形状をしており、その先端部が先細るようになっているので、それらの先端部とフレーム部材１４、１６、２２、２４及び補強ビード部４６との間のフロアパネル部分にも、振動の節を効果的に生じさせることができる。
【００５０】
次に、図５により、本実施形態による車体のフロアパネルの振動モード調整構造の振動モード特性を説明する。
本実施形態による振動モード特性を確認するために、上述した第１実施形態による振動モード調整構造であるビード部５０を設けたフロアパネル部Ｓ５（以下、「パネルＡ」と呼ぶ）と、そのようなビード部を設けないフロアパネル部Ｓ５（以下、「パネルＢ」と呼ぶ）とを作製し、これらのパネルＡ、Ｂをそれぞれ図１に示す自動車のアンダボディのフロアパネル部Ｓ５の領域に配置し、それぞれのパネルの一部を、１０Ｈｚから４００Ｈｚまでスイープさせた周波数で加振して、パネルＡ及びパネルＢの振動モードを計測した。
【００５１】
図５は、この実験により得られた、各パネルＡ、Ｂの振動モードを示す図であり、図５（ａ）は、パネルＡの振動モードを示し、図５（ｂ）は、パネルＢの振動モードを示す。
図５（ａ）から明らかなように、ビード部５０を設けたパネルＡ（本実施形態）では、２５０Ｈｚ付近の周波数帯で２×１モードの振動モードが生じていることが分かる。一方、パネルＢ（従来技術）では、１０Ｈｚから４００Ｈｚの範囲では明確に２×１モードの振動は発生せず、例えば、パネルＢは、３１５Ｈｚ付近に共振点を有し、図５（ｂ）に示すような振動モードが発生している。この結果、本実施形態の振動モード調整構造による効果が確認できた。
【００５２】
次に、図１、図６及び図７により、第２実施形態の車体のフロアパネル構造を説明する。図６は、本発明の第２実施形態であるフロアパネル部Ｓ７及びＳ８の振動領域Ｓ７ａ及びＳ８ａを示す拡大平面図であり、図７は、図６のVII-VII線に沿って見た断面図である。第２実施形態の車体のフロアパネル構造は、フロアパネル部Ｓ７及びＳ８に適用され、振動モード調整構造の振動調整部として、突出部を設けたものである。
【００５３】
図１に示すように、フロアパネル部Ｓ７は、その周囲が、フロアサイドフレーム１４、Ｎｏ．３クロスメンバ２４及びフロアトンネル部４０によって取り囲まれている。また、フロアパネル部Ｓ７には、フロアトンネル部４０内を通るプロペラシャフト（図示せず）を支持するためのブラケット５２が、フロアパネル部Ｓ７の車体下方側に取付けられ、ブラケット５２のその車幅方向外方端がフロアサイドフレーム１４に取付けられ、車幅方向内方端がフロアトンネル部４０の裾部に位置している。このフロアパネル部Ｓ７において、フロアサイドフレーム１４、Ｎｏ．３クロスメンバ２４、フロアトンネルの裾部４０ａ及びブラケット５２によって取り囲まれた領域である振動領域Ｓ７ａは、非長方形状であり、また、その面積が比較的小さいことから、上述したようにビード等により２×１の大きさの振動領域を作ることで２５０Ｈｚ付近の周波数帯の放射音を低減させることが出来ない。
【００５４】
そこで、本実施形態では、図６に示すように、フロアパネル部Ｓ７の非長方形状の振動領域Ｓ７ａ内に、振動モード調整構造の振動調整部として、車体前後方向に並んだ２つのほぼ円形の突出部５６を形成している。図７に示すように、これらの突出部５６は、フロアパネル部Ｓ７の一部を下方に突出させて形成されている。
本実施形態では、振動領域Ｓ７ａにおいて、タイヤの空洞共鳴周波数にほぼ一致する２５０Ｈｚ付近の周波数帯で２×１モードの振動が励起されると共に、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積が同じになるように、突出部の大きさ及び配置を調整している。
【００５５】
具体的には、突出部５６の位置及び大きさをそれぞれ調整することにより、２×１モードの２つの振動の腹のそれぞれの振動分布及び振動振幅を調整して、２つの腹の振動容積が同じになるようにし、また、この振動領域Ｓ７ａの車体前後方向に２×１モードの振動の腹が並んで生じるようにするために、車体前後方向に２つの突出部を並べて設けている。これらの突出部は、主に、２×１モードの振動の腹の振動分布及び振動振幅を規定するために設けられていることから、振動領域に対し比較的小さいもので良い。
【００５６】
また、突出部５６は、長辺ｂ、ｂ’に沿った方向に並んで２つ設けられて、振動領域の車体前後方向に２×１モードの振動の腹が並んで生じるようにしている。
また、突出部５６の大きさを調整することにより、振動領域Ｓ７ａが２５０Ｈｚ付近の周波数帯で２×１モードの振動が生じるようにしている。
このように、振動調整部である突出部５６は、２×１モードの振動の腹のそれぞれの振動分布及び振動振幅を規定して、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積がほぼ同じとなるように非長方形状の振動領域内に配置され、その大きさを調整することにより、２×１モードの振動がタイヤの空洞共鳴周波数にほぼ一致する２５０Ｈｚ付近の周波数帯で生じるようにしている。
【００５７】
なお、突出部５６は、上方に突出するように形成しても良い。また、突出部５６の代わりに、突出部５６と同形状、即ち本実施形態の場合はほぼ円形状に形成した制振材をフロアパネルの上面又は下面に付けて構成しても良い。このように、突出部５６の代わりに制振材を用いた場合には、２×１モードの振動による放射音の低減効果に加え、フロアパネル自身の制振材による振動抑制による放射音の低減効果をも得られる。
【００５８】
フロアパネル部Ｓ８においても、フロアパネル部Ｓ７と同様に、フロアサイドフレーム１４、Ｎｏ．３クロスメンバ２４、フロアトンネル裾部４０ａ及びブラケット５２によって取り囲まれた領域である振動領域Ｓ８ａに、突出部５６を設けている。
【００５９】
次に、フロアパネル部Ｓ７及びＳ８に設けた第２実施形態による振動モード調整構造の作用効果を説明する。
フロアパネル部Ｓ７及びＳ８においては、振動領域が非長方形状であっても、振動領域Ｓ７ａ及びＳ８ａに振動調整部である突出部５６を設けることにより、タイヤの空洞共鳴周波数にほぼ一致する２５０Ｈｚ付近の周波数帯で２×１モードの振動を生じさせると共に２つの振動の腹の振動容積が同じになるようにしているので、この振動領域からの放射音を低減することができる。
また、突出部５６は、その剛性が高められる共に振動領域に対し比較的小さい大きさに形成されているので、この突出部５６の周囲に振動の腹を生じやすくすることが出来、突出部５６の位置を調整することにより、主に、２×１モードの振動の腹の振動分布を調整し、突出部５６の大きさを調整することにより、主に、２×１モードの振動の腹の振動振幅を調整することが出来る。
【００６０】
また、突出部５６を、長辺ｂ、ｂ’に沿った方向に並んで２つ設けて、全体的には車体前後方向に長い振動領域Ｓ７ａ及びＳ７ｂの長手方向に２つの振動の腹が並ぶようにしているので、２×１モードの振動を確実に生じさせると共に、２つの突出部５６により、２つの振動の腹の振動容積が同じになるように突出部５６の位置及び大きさを容易に調整することが出来る。
【００６１】
また、突出部５６は、振動分布及び振動振幅を調整するために設けていることから、振動の節を生じさせるために剛性をある程度高める必要があるビード部５０に比べて、剛性をより小さくすることが出来る。即ち、フロアパネル部Ｓ７及びＳ８の振動領域Ｓ７ａ及びＳ８ａは、フロアパネル部Ｓ５及びＳ６の振動領域Ｓ５ａ及びＳ６ａより小さいことから、例えば、上述した第１実施形態の振動モード調整構造であるビード部５０を振動領域Ｓ７ａ及びＳ８ａに設けると、振動領域Ｓ７ａ及びＳ８ａの剛性が高まり、２×１モードの共振周波数が２５０Ｈｚを上回ってしまう場合であっても、突出部５６によれば、振動領域の剛性をあまり高めずに済み、２５０Ｈｚ付近の周波数帯で２×１モードの振動を生じさせることができる。
【００６２】
次に、図１及び図８により、第３実施形態の車体のフロアパネル構造を具体的に説明する。図８は、本発明の第３実施形態であるフロアパネル部Ｓ１２を示す拡大平面図である。第３実施形態の車体のフロアパネル構造は、フロアパネル部Ｓ１２及びＳ１３に適用され、振動モード調整構造の振動調整部として、上述した第１実施形態によるビード部及び第２実施形態による突出部を組合わせた振動モード調整構造を設けたものである。
【００６３】
図１及び図８に示すように、フロアパネル部Ｓ１２は、その周囲が、リアサイドフレーム１６、リアボディ４２及びホイールハウス４４に取り囲まれている。また、フロアパネル部Ｓ１２には、フロアパネルの強度を確保するための補強ビード部５８が設けられている。このフロアパネル部Ｓ１２において、リアサイドフレーム１６、リアボディ４２、ホイールハウス４４及び補強ビード部５８によって取り囲まれた領域である振動領域Ｓ１２ａは、非長方形状であり、また、その面積が比較的小さいことから、上述したようにビード等により２×１の大きさの振動領域を作ることで２５０Ｈｚ付近の周波数帯の放射音を低減させることが出来ない。
【００６４】
そこで、本実施形態では、図８に示すように、フロアパネル部Ｓ１２の非長方形状の振動領域Ｓ１２ａ内に、振動モード調整構造の振動調整部として、車幅方向に延びるビード部５０と、このビード部の両側に車体前後方向に並んだ２つのほぼ円形の突出部５６とを形成している。これらのビード部５０及び突出部５６の形状は、上述したフロアパネル部Ｓ５乃至Ｓ８の振動領域Ｓ５ａ、Ｓ６ａ、Ｓ７ａ及びＳ８ａに設けたビード部５０及び突出部５６と同じである。
本実施形態では、振動領域Ｓ１２ａにおいて、タイヤの空洞共鳴周波数にほぼ一致する２５０Ｈｚ付近の周波数帯で２×１モードの振動が励起されると共に、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積が同じになるように、ビード部５０及び突出部５６のそれぞれの大きさ及び配置を調整している。
【００６５】
具体的には、ビード部５０の位置を調整することにより２×１モードの振動の節の位置を規定し、さらに、突出部５６の位置及び大きさを調整することにより２×１モードの振動の腹の振動分布及び振動振幅を規定して、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積が同じになるようにしている。さらに、ビード部５０及び突出部５６の大きさを調整することにより、振動領域Ｓ１２ａが２５０Ｈｚ付近の周波数帯で２×１モードの振動が生じるようにしている。
【００６６】
また、ビード部５０を短辺ｃ、ｃ’に沿う方向に延びるように配置すると共に、突出部５６を、ビード部５０により形成された２つの領域にそれぞれ設けることにより、振動領域の車体前後方向に２×１モードの振動の腹が並んで生じるようにし、さらに、ビード部５０を、リアサイドフレーム１６、リアボディ４２、ホイールハウス４４及び補強ビード部５８に接しないように配置して、振動領域Ｓ１２ａを分断しないようにしている。
【００６７】
フロアパネル部Ｓ１３においても、フロアパネル部Ｓ１２と同様に、リアサイドフレーム１６、リアボディ４２、ホイールハウス４４及び補強ビード部５８によって取り囲まれた領域である振動領域Ｓ１３ａに、ビード部５０及び突出部５６が設けられている。
【００６８】
次に、フロアパネル部Ｓ１２及びＳ１３に設けた第３実施形態による振動モード調整構造の作用効果を説明する。
フロアパネル部Ｓ１２及びＳ１３では、振動領域が非長方形状であっても、振動領域Ｓ１２ａ及びＳ１３ａに振動モード調整構造であるビード部５０及び突出部５６を設けることにより、タイヤの空洞共鳴周波数にほぼ一致する２５０Ｈｚ付近の周波数帯で２×１モードの振動を生じさせると共に２つの振動の腹の振動容積が同じになるようにしているので、この振動領域からの放射音を低減することができる。
また、振動モード調整構造であるビード部５０及び突出部５６は、２×１の大きさの振動領域を作るために長方形状にビード等を設ける場合に比べ、フロアパネルの振動領域の剛性を大きく高めることがないので、ビード部５０及び突出部５６の大きさを調節することにより振動領域Ｓ１２ａ及びＳ１３ａ自体の剛性を調節して、２５０Ｈｚ付近の周波数帯で２×１モードの振動が生じるようにすることが出来る。
【００６９】
また、ビード部５０の位置を調整することにより、２×１の振動モードの節の位置を規定すると共に、ビード部５０の位置及び、ビード部により形成された２つの領域のそれぞれの突出部５６の位置及び大きさを調整することにより、２×１モードの２つの振動の腹の振動分布及び振動振幅を規定することができる。
また、ビード部５０を短辺ｃ、ｃ’に沿う方向に延びるように配置すると共に、突出部５６を、ビード部５０により形成された２つの領域のそれぞれに設けているので、全体的には車体前後方向に長い領域Ｓ１２ａ及びＳ１３ａの長手方向に２つの振動の腹が並ぶようにして、２×１モードの振動を確実に生じさせると共に、２つの振動の腹の振動容積が同じになるようにビード部５０及び突出部５６の位置及び大きさを容易に調整することが出来る。
また、ビード部５０をフレーム部材１６、車体構造部材４２、４４及び補強ビード部５８に接しないように配置しているので、これらの振動領域の２×１モードの振動の発生を妨げないようにすることができる。
また、ビード部５０の両端を三角形状に形成しているので、それらの先端部とフレーム部材１６、車体構造部材４２、４４及び補強ビード部５８との間のフロアパネル部分にも、振動の節を効果的に生じさせることができる。
【００７０】
次に、図９により、上述した第１実施形態乃至第３実施形態の振動モード調整構造の変形例を説明する。図９（ａ）は、上述した第１実施形態の車体のフロアパネル構造の変形例を示す平面図であり、図９（ｂ）は、同様に上述した第２実施形態の変形例を示す平面図であり、図（ｃ）は、同様に上述した第３実施形態の変形例を示す平面図であり、いずれも上述したフロアパネル部Ｓ５の領域に適用した例である。
これらの変形例では、上述したフロアパネル部Ｓ５において設けられていた補強ビード部４６は設けられていない。これらの変形例によるフロアパネル部Ｓ５’においては、フロアサイドフレーム１４、リアサイドフレーム１６、サブクロスメンバ２２及びＮｏ．３クロスメンバ２４によって取り囲まれた領域である非長方形状の振動領域Ｓ５ａ’内に振動モード調整構造の振動調整部を設けている。
【００７１】
図９（ａ）に示すフロアパネル部Ｓ５’は、対向する２つの長辺ｄ、ｄ’及び対向する２つの短辺ｅ、ｅ’を含み、ビード部５０は、短辺ｅ、ｅ’に沿う方向に延びるように配置されると共に、２つの長辺ｄ、ｄ’のほぼ中間を通る直線ｆに対してほぼ直交する方向に延びるように設けられている。
図９（ｂ）に示すフロアパネル部Ｓ５’は、２つの突出部５６、５６’が、対向する２つの長辺ｄ、ｄ’のほぼ中間を通る直線ｆ上に設けられ、また、対向する２つの短辺ｅ、ｅ’のうち、より長い辺である短辺ｅに近い側の突出部５６’が、他方のより短い短辺ｅ’に近い側の突出部５６より、その外形が大きく形成されている。なお、この図９（ｂ）に示す変形例において、より長い辺である短辺ｅに近い側にのみ突出部を設けるようにしても良い。
【００７２】
図９（ｃ）に示すフロアパネル部Ｓ５’は、ビード部５０が、対向する２つの短辺ｅ、ｅ’に沿う方向に延び且つ対向する２つの長辺ｄ、ｄ’のほぼ中間を通る直線ｆに対してほぼ直交する方向に延びるように設けられると共に、このビード部５０により形成される２つの領域のうち、一方の領域、本変形例では、車体前後方向前方側、即ち、短辺ｅの側の領域の面積が大きくなるように配置されている。また、２つの突出部５６、５６’が、それぞれ、ビード部５０により形成された２つの領域に、ビード部５０にほぼ直交する方向に並ぶように直線ｆ上に設けられている。さらに、突出部５６は、ビード部５０により形成された２つの領域のうち、面積が大きい領域である短辺ｅの側の領域の突出部５６’が、他方の領域の突出部５６より、その外形が大きく形成されている。
【００７３】
これらの変形例においても、振動領域Ｓ５ａ’に設けた振動モード調整構造であるビード部５０及び／又は突出部５６により、タイヤの空洞共鳴周波数にほぼ一致する２５０Ｈｚ付近の周波数帯で２×１モードの振動が生じるようにしていると共に２つの振動の腹の振動容積が同じになるようにしている。
具体的には、図９（ａ）に示す振動モード調整構造では、ビード部５０を２つの短辺ｅ、ｅ’に沿った方向に延びるように配置すると共に、２つの長辺ｄ、ｄ’のほぼ中間を通る直線ｆに対して直交する方向にビード部が延びるように配置しているので、振動領域Ｓ５ａ’に２×１モードの２つの振動の腹を確実に生じさせることが出来ると共に２つの振動の腹の振動容積が同じになるように容易に調整することができる。
【００７４】
また、図９（ｂ）に示す振動モード調整構造では、２つの突出部５６を２つの長辺ｄ、ｄ’のほぼ中間を通る直線ｆ上に配置しているので、振動領域Ｓ５ａ’に２×１モードの振動を確実に生じさせることができる。さらに、図９（ｂ）に示す振動モード調整構造では、対向する２つの短辺ｅ、ｅ’のうち、より長い辺である短辺ｅに近い側の突出部５６’が、他方のより短い短辺ｅ’に近い側の突出部５６より、その外形が大きく形成されている。ここで、より長い短辺ｅの側に生じる腹は、他方の腹よりその振動面積が大きくなりやすく、その分音響を放射する面積が大きくなりやすい。従って、より長い短辺ｅの側の突出部５６’の外形を大きくすることで、その短辺ｅの側の領域の腹の振動振幅を、他方の側の領域の腹の振動振幅より小さくなるようにして、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積が同じになるように容易に調整することができる。
【００７５】
また、図９（ｃ）に示す振動モード調整構造では、ビード部５０を図９（ａ）に示す振動モード調整構造と同じように配置しているので、振動領域Ｓ５ａ’に２×１モードの２つの振動の腹を確実に生じさせることが出来ると共に２つの振動の腹の振動容積が同じになるように容易に調整することができる。さらに、図９（ｃ）に示す振動モード調整構造では、ビード部５０が、このビード部５０により形成される２つの領域を、一方の領域の面積が他方の領域の面積よりも大きくなるように形成すると共に、これらの２つの領域にそれぞれ設けられた突出部５６、５６’のうち、面積が大きく形成された領域に設けられた突出部５６’が、他方の領域に設けられた突出部５６よりその外形が大きく形成されているので、面積が大きく形成されて音響放射面積が大きい領域に生じる振動の腹の振動振幅を、他方の領域に生じる振動の腹の振動振幅より小さくなるようして、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積が同じになるように容易に調整することができる。
【００７６】
次に、図１０乃至図１２により、第４実施形態の車体のフロアパネル構造を具体的に説明する。図１０は、本発明の第４実施形態の車体のフロアパネル構造が設けられたフロントフロアパネル２を示す平面図であり、図１１は、図１０のXI-XI線に沿って見た断面図であり、図１２は、図１０のXII-XII線に沿って見た断面図である。第４実施形態の車体のフロアパネル構造は、フロアパネル部Ｓ５乃至Ｓ８に適用され、振動モード調整構造の振動調整部として、ビード部と１つの突出部とを組合わせて設けたものである。
図１０に示すフロントフロアパネル２では、フロアパネル部Ｓ５乃至Ｓ８に、第４実施形態の車体の振動モード調整構造が設けられ、フロアパネル部Ｓ１及びＳ２に、後述する従来の振動モード調整構造が設けられ、フロアパネル部Ｓ３及びＳ４は、従来の平らなパネルで構成されている。フロアパネル部Ｓ５乃至Ｓ８の基本構成は、上述した第２及び第３実施形態と同じであるので、以下、異なる構成を図１０乃至図１２により説明する。
【００７７】
フロアパネル部Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８の非長方形状の振動領域Ｓ５ａ、Ｓ６ａ、Ｓ７ａ及びＳ８ａ内には、それぞれ、振動モード調整構造の振動調整部として、車幅方向に延びるビード部５０と、突出部５６とが形成されている。本実施形態においては、ビード部５０は、対向する２つの短辺ａ、ａ’若しくは短辺ｇ、ｇ’に沿う方向に延びると共に、ビード部５０により形成される２つの領域のうち、一方の領域、本実施形態では、車体前後方向後方側の領域の面積が大きくなるように配置されている。突出部５６は、ビード部５０により形成される２つの領域のうち、その面積が大きく形成された領域に１つ設けられている。
振動領域Ｓ５ａ、Ｓ６ａ、Ｓ７ａ及びＳ８ａに設けたビード部５０の形状は、上述した第１実施形態のビード部５０と同じであり、図１１及び図１２に示すように、フロアパネル自身の一部を上方に突出して形成されている。
【００７８】
振動領域Ｓ５ａ及びＳ６ａに設けた突出部５６は、図１０に示すように、ほぼ円形であり、図１０及び図１１に示すように、その底部には、後述する孔６６ａが設けられている。これらの突出部５６は、上述したように、２×１モードの振動の振動分布及び振動振幅を調整するものであるが、後述するプレス成型用凹部６６をも兼ね、その孔６６ａは、振動領域Ｓ５ａ及びＳ６ａの２×１モードの振動に悪影響を及ぼさないような大きさに形成されている。
振動領域Ｓ７ａ及びＳ８ａに設けた突出部は、図１０に示すように、ほぼ円形であり、図１２に示すように、フロアパネルの一部を上方に突出して形成されている。
【００７９】
次に、図１０に示すように、フロアパネル部Ｓ１及びＳ２には、後述するフロアパネル部Ｓ１及びＳ２の構成（図１）に加え、それぞれのパネルＳ１及びＳ２の後述する剛性調整部６２の１つに、プレス成型用凹部６６が設けられ、プレス成型用凹部６６の底部には、孔６６ａが設けられている。
【００８０】
次に、プレス成型用凹部６６及び孔６６ａについて説明する。プレス成型用凹部６６は、フロントフロアパネル２のほぼ４隅にあたるフロアパネル部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６に配置され、フロントフロアパネル２をプレス成形するときに、その成形精度を高める役割を果たしている。具体的には、プレス成型用凹部６６及び孔６６ａは、フロントフロアパネル２をプレス成形する際にプレス成形用治具が嵌り、フロントフロアパネル２の位置及び高さを一定位置に固定する役割を果たす。
【００８１】
本実施形態では、振動領域Ｓ５ａ、Ｓ６ａ、Ｓ７ａ及びＳ８ａにおいて、タイヤの空洞共鳴周波数にほぼ一致する２５０Ｈｚ付近の周波数帯で２×１モードの振動が励起されると共に、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積が同じになるように、ビード部５０及び突出部５６のそれぞれの大きさ及び配置を調整している。
【００８２】
具体的には、ビード部５０の位置を調整することにより２×１モードの振動の節の位置を規定し、さらに、突出部５６の位置及び大きさを調整することにより２×１モードの振動の腹の振動分布及び振動振幅を規定して、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積が同じになるようにしている。また、ビード部５０及び突出部５６の大きさを調整することにより、振動領域Ｓ５ａ、Ｓ６ａ、Ｓ７ａ及びＳ８ａがそれぞれ２５０Ｈｚ付近の周波数帯で２×１モードの振動が生じるようにしている。
また、ビード部を短辺ａ、ａ’若しくは短辺ｇ、ｇ’に沿う方向に延びるように配置することにより、振動領域の車体前後方向に２×１モードの振動の腹が並んで生じるようにしている。さらに、ビード部５０を各フレーム１４、１６、２２、２４、フロアトンネル裾部４０ａ、補強ビード部４６及びブラケット５２に接しないように配置して、各振動領域Ｓ５ａ、Ｓ６ａ、Ｓ７ａ及びＳ８ａを分断しないようにしている。
【００８３】
次に、フロアパネル部Ｓ５乃至Ｓ８に設けた第４実施形態による振動モード調整構造の作用効果を説明する。
フロアパネル部Ｓ５乃至Ｓ８では、振動領域が非長方形状であっても、それらの振動領域Ｓ５ａ、Ｓ６ａ、Ｓ７ａ及びＳ８ａに振動モード調整構造であるビード部５０及び１つの突出部５６を設けることにより、タイヤの空洞共鳴周波数にほぼ一致する２５０Ｈｚ付近の周波数帯で２×１モードの振動を生じさせると共に２つの振動の腹の振動容積が同じになるようにしているので、この振動領域からの放射音を低減することができる。
また、振動モード調整構造であるビード部５０及び突出部５６は、２×１の大きさの振動領域を作るために長方形状にビード等を設ける場合に比べ、フロアパネルの振動領域の剛性を大きく高めることがないので、２５０Ｈｚ付近の周波数帯で２×１モードの振動を生じさせることができる。
【００８４】
また、ビード部５０を、短辺ａ、ａ’若しくは短辺ｇ、ｇ’に沿う方向に延びるように、即ち、各振動領域Ｓ５ａ、Ｓ６ａ、Ｓ７ａ及びＳ８ａを車体前後方向に２つに区切るように配置して、全体的には車体前後方向に長い各振動領域の長手方向に２つの振動の腹が並ぶようにしているので、２×１モードの振動を確実に生じさせると共に、２つの振動の腹の振動容積が同じになるようにビード部５０の位置を容易に調整することが出来る。
また、ビード部５０が、このビード部５０により形成される２つの領域を、一方の領域の面積が他方の領域の面積よりも大きくなるように形成すると共に、突出部５６を面積が大きく形成された領域に設けているので、面積が大きく形成されて音響放射面積が大きい領域に生じる振動の腹の振動振幅を、他方の領域に生じる振動の腹の振動振幅より小さくなるようして、２×１モードの２つの振動の腹の振動容積が同じになるように容易に調整することができる。
【００８５】
また、ビード部を各フレーム１４、１６、２２、２４、フロアトンネル裾部４０ａ、補強ビード部４６及びブラケット５２に接しないように配置しているので、これらの振動領域の２×１モードの振動の発生を妨げないようにすることができる。さらに、ビード部５０の両端を三角形状に形成しているので、それらの先端部と各フレーム１４、１６、２２、２４、フロアトンネル裾部４０ａ、補強ビード部４６及びブラケット５２との間のフロアパネル部分にも、振動の節を効果的に生じさせることができる。
【００８６】
次に、図１により、フロアパネル部Ｓ１及びＳ２の車体のフロアパネル構造を説明する。フロアパネル部Ｓ１及びＳ２に設けた振動モード調整構造は、上述した特許文献１（特開平９−２０２２６９号公報）に記載されたフロアパネル構造と同じである。なお、図１０に示すフロアパネルＳ１及びＳ２に設けた振動モード調整構造は、図１に示すものと基本構成が同じである。
【００８７】
図１に示すように、フロアパネル部Ｓ１及びＳ２は、その４辺の縁部が、サイドシル１２、フロアサイドフレーム１４、Ｎｏ．１クロスメンバ１８及びＮｏ．２クロスメンバ２０によって取り囲まれている。フロアパネル部Ｓ１は、その取り囲まれた振動領域Ｓ１ａがほぼ正方形とされ、２×２モードの振動モードが生じるようにされている。また、フロアパネル部Ｓ２には、フロアパネルの強度を確保するための補強ビード部６０が設けられ、この補強ビード部６０が設けられた領域Ｓ２ａ、即ち図１中、破線とフレーム部材１４、１８、２０とで囲まれた領域は、特定の振動モードが生じにくくなっているが、残りの領域Ｓ２ｂ、即ち図１中、破線とフレーム部材１２、１８、２０とで囲まれた領域は、ほぼ２×１の大きさの長方形状とされ、２×１モードの振動モードが生じるようにされている。
【００８８】
さらに、これらのフロアパネル部Ｓ１、Ｓ２には、２×２モード又は２×１モードの振動が２５０Ｈｚ付近の周波数帯で生じるように、各フロアパネル部Ｓ１、Ｓ２の剛性を調整するためのほぼ円形の剛性調整部６２が、車体前後方向及び車幅方向に並んで形成されている。これらの剛性調整部６２は、それぞれ、ほぼ同じ形状であり、フロアパネル部Ｓ１をほぼ円形の凹面形状に下方に窪ませて形成されている。
なお、これらのフロアパネル部Ｓ１、Ｓ２は、比較的面積が大きく、剛性調整部６２を設けない場合には、２×２モードの共振周波数が２５０Ｈｚよりかなり低い周波数帯にあることから、剛性調整部６２により剛性を大きく高めて、２×２モードが生じる周波数が２５０Ｈｚとなるように調整している。
【００８９】
このようにして、フロアパネル部Ｓ１及びＳ２では、それらの振動領域が、ほぼ２×２の大きさの正方形状又はほぼ２×１の大きさの長方形とされていることから、２×２モードの合計４つの振動の腹又は２×１モードの合計２つの腹のそれぞれの振動面積、振動分布及び振動振幅はほぼ同じとなり、その結果、それぞれの振動の腹のそれぞれ振動容積はほぼ同じになり、また、剛性調整部６２によりほぼ２５０Ｈｚで２×２モード又は２×１モードの振動が生じるようにされていることから、フロアパネル部Ｓ１及びＳ２からの放射音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施形態による車体のフロアパネル構造を備えた自動車のアンダボディを示す平面図である。
【図２】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３】本発明の第１実施形態であるフロアパネル部Ｓ５を示す拡大平面図である。
【図４】図３のIV-IV線に沿って見た断面図である
【図５】本発明の実施形態による振動モード調整構造による振動モード特性を説明するための実験モデルによる実験結果を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態であるフロアパネル部Ｓ７及びＳ８の振動領域Ｓ７ａ及びＳ８ａを示す拡大平面図である。
【図７】図６のVII-VII線に沿って見た断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態であるフロアパネル部Ｓ１２を示す拡大平面図である。
【図９】本発明の第１乃至第３実施形態の車体のフロアパネル構造の変形例を示す平面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態の車体のフロアパネル構造が設けられたフロントフロアパネル２を示す平面図である。
【図１１】図１０のXI-XI線に沿って見た断面図である。
【図１２】図１０のXII-XII線に沿って見た断面図である。
【符号の説明】
【００９１】
２  フロントフロアパネル
４  センタフロアパネル
６  リアフロアパネル
１０  フロントサイドフレーム
１２  サイドシル
１４  フロアサイドフレーム
１６  リアサイドフレーム
１８  Ｎｏ．１クロスメンバ
２０  Ｎｏ．２クロスメンバ
２２  サブクロスメンバ
２４  Ｎｏ．３クロスメンバ
２６  Ｎｏ．４クロスメンバ
４０  フロアトンネル部
４２  リアボディ
４４  ホイールハウス
４６、５８、６０  補強ビード部
５０  振動調整部であるビード部
５２  ブラケット
５６  振動調整部である突出部
６６  プレス成型用凹部
Ｓ１〜Ｓ１３  フロアパネル部
Ｓ５ａ〜Ｓ８ａ、Ｓ１２ａ、Ｓ１３ａ  振動領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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