特許 5799747 車体のフロアパネル構造およびその設計方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5799747

(24)【登録日】2015年9月4日

(45)【発行日】2015年10月28日

(54)【発明の名称】車体のフロアパネル構造およびその設計方法

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/20 20060101AFI20151008BHJP

   B62D 43/10 20060101ALI20151008BHJP

【ＦＩ】

   B62D25/20 J

   B62D43/10

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2011-231814(P2011-231814)

(22)【出願日】2011年10月21日

(65)【公開番号】特開2013-86757(P2013-86757A)

(43)【公開日】2013年5月13日

【審査請求日】2014年8月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067747

【弁理士】

【氏名又は名称】永田 良昭

(74)【代理人】

【識別番号】100121603

【弁理士】

【氏名又は名称】永田 元昭

(74)【代理人】

【識別番号】100141656

【弁理士】

【氏名又は名称】大田 英司

(72)【発明者】

【氏名】蔵田 三穂

【審査官】 田合 弘幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−３２２８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０３５８９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３３７７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１６０６７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ １７／００−２５／０８

Ｂ６２Ｄ ２５／１４−２９／０４

Ｂ６２Ｄ ４３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フロアパネルと、該フロアパネルの周縁部を囲むように該フロアパネルの車両前側、後側、および車幅方向の両側に配設され該フロアパネルに接合部を介して接合された複数のフレーム部材と、で構成された車体のフロアパネル構造であって、
上記フロアパネルは、少なくとも上記フレーム部材のうち車幅方向両側に配設されたフレーム部材と間隔を隔てて下方に突出して形成された物品格納部と、
上記物品格納部の底部を形成する物品格納底部と、
上記物品格納部の壁部を形成する物品格納壁部と、
上記物品格納壁部の上端部と上記接合部とを連結する車幅方向両側の第１連結部と、を有し、
上記物品格納底部が上方または下方に突出する曲面であり、
上記物品格納壁部の上端部が、上記フロアパネルと上記車幅方向両側のフレーム部材との接合部よりも上下方向で下方に位置し、
両方の上記第１連結部が、下方に傾斜しつつ、車幅方向内側に延び、かつ上記物品格納壁部の左右の上端部につながる平面または曲面で形成され、
車幅方向断面における上記第１連結部と、上記接合部を通る水平線と、の成す角度が、１２度以上２５度以下である
車体のフロアパネル構造。

【請求項2】

上記物品格納底部が上方に突出する曲面に形成された
請求項１記載の車体のフロアパネル構造。

【請求項3】

上記物品格納部が、上記車両前側のフレーム部材と間隔を隔てて下方に突出して形成され、
上記車両前側のフレーム部材と上記物品格納壁部の前側上端部との水平方向距離よりも、
上記車両後側のフレーム部材と上記物品格納壁部の後側上端部との水平方向距離が短く設定された
請求項１または２に記載の車体のフロアパネル構造。

【請求項4】

上記車両前側のフレーム部材と上記物品格納壁部の前側上端部との間を連結する第２連結部が曲面である
請求項３記載の車体のフロアパネル構造。

【請求項5】

上記物品格納部がタイヤ格納部である
請求項１〜４の何れか１項に記載の車体のフロアパネル構造。

【請求項6】

上記請求項１に記載の車体のフロアパネル構造を設計する車体のフロアパネル構造の設計方法であって、
請求項１に記載の車体のフロアパネルと共振を引き起こす振動系を特定する第一の工程と、
シミュレーション解析により上記振動系の共振周波数と振動入力の大きさとを特定する第二の工程と、
車幅方向断面における上記第１連結部と上記接合部を通る水平線との成す角度を、上記振動系の影響の少ない共振周波数となる角度に設定する第三の工程と、を備えた
車体のフロアパネル構造の設計方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、フロアパネルと、該フロアパネルの周縁部を囲むように該フロアパネルの車両前側、後側、および車幅方向の両側に配設され該フロアパネルに接合部を介して接合された複数のフレーム部材と、で構成されたような車体のフロアパネル構造およびその設計方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両走行時にスペアタイヤなどの物品が振動することにより、物品を支持固定したスペアタイヤパンなどの物品格納部が振動（主に、上下方向に振動）し、周辺部と共振を引き起こすことにより、車室内にこもり音（２０〜３００Ｈ_Ｚ帯域のフィーリングとしては耳を圧迫するような音）などの騒音が発生し、乗員に不快感を与えるという問題点があった。

【0003】

このような問題点を解決するために、特許文献１、特許文献２に開示された車体のフロアパネル構造が既に発明されている。
特許文献１に開示されたものは、物品格納部（タイヤ収納部参照）を構成するフロアパネルからタイヤなどの物品を離間させるために、物品格納部の両サイド上部に位置する左右のリヤサイドフレーム間にリヤフロアクロスメンバなどの物品保持部を横架し、この物品保持部によりタイヤなどの物品をフロアパネルから上方に離間させ、これにより、フロアパネルの共振周波数を車両走行時における低周波帯域から外すことで、物品格納部の振動による騒音を低減するものである。

【0004】

しかしながら、この特許文献１に開示された従来構造においては、リヤフロアクロスメンバなどの、物品保持部が別途必要となり、これにより車体の重量が増加するので、騒音の低減を図ることができるという利点がある反面で、車体の軽量化が阻害されるという問題点があった。

【0005】

特許文献２に開示されたものは、物品格納部（タイヤウェル参照）を備えたリヤフロアパネルの下部に、リヤクロスメンバおよび補強リブを設けて、物品格納部の剛性を高め、これにより、振動や異音の発生を防止して、車両の乗り心地を改善したものである。

【0006】

しかしながら、この特許文献２に開示された従来構造においても、リヤクロスメンバおよび補強リブなどの他の部材が必要となって、車体の重量が大きくなるという問題点があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１０−２２１８７７号公報

【特許文献2】特開２０００−２５５４５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

そこで、この発明は、クロスメンバなどの他の部材を必要とすることなく物品格納部の剛性を高めて、周波数（物品格納部の１次共振周波数）をコントロールすることができ、車体の軽量化と共振周波数コントロールとの両立を図って、ＮＶＨ性能の改善を図ることができる車体のフロアパネル構造の提供を目的とする。
この発明はまた、簡易かつ車体形状等によらない汎用性の高い方法で共振周波数をコントロールすることができる車体のフロアパネル構造の設計方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この発明による車体のフロアパネル構造は、フロアパネルと、該フロアパネルの周縁部を囲むように該フロアパネルの車両前側、後側、および車幅方向の両側に配設され該フロアパネルに接合部を介して接合された複数のフレーム部材と、で構成された車体のフロアパネル構造であって、上記フロアパネルは、少なくとも上記フレーム部材のうち車幅方向両側に配設されたフレーム部材と間隔を隔てて下方に突出して形成された物品格納部と、上記物品格納部の底部を形成する物品格納底部と、上記物品格納部の壁部を形成する物品格納壁部と、上記物品格納壁部の上端部と上記接合部とを連結する車幅方向両側の第１連結部と、を有し、上記物品格納底部が上方または下方に突出する曲面であり、上記物品格納壁部の上端部が、上記フロアパネルと上記車幅方向両側のフレーム部材との接合部よりも上下方向で下方に位置し、両方の上記第１連結部が、下方に傾斜しつつ、車幅方向内側に延び、かつ上記物品格納壁部の左右の上端部につながる平面または曲面で形成され、車幅方向断面における上記第１連結部と、上記接合部を通る水平線と、の成す角度が、１２度以上２５度以下であることを特徴とする。
上述の複数のフレーム部材のうちフロアパネルの車両前側のフレーム部材は、リヤクロスメンバに設定してもよく、フロアパネルの車両後側のフレーム部材は、リヤエンドメンバに設定してもよく、車幅方向の両側のフレーム部材は、リヤサイドフレームに設定してもよい。
また、上述のフロアパネルは、リヤフロアに設定してもよく、物品格納部はスペアタイヤパンに設定してもよい。

【0010】

上記構成によれば、物品格納壁部の上端部が、フロアパネルと車幅方向両側のフレーム部材との接合部よりも上下方向で下方に位置しており、第１連結部が、下方に傾斜した平面または曲面で形成されているので、クロスメンバなどの他の部材を別途設けることなく物品格納部の剛性を上げることができる。
これにより、物品格納部の共振周波数コントロールと軽量化とを両立することができ、ＮＶＨ性能（ＮＶＨは、Ｎｏｉｎｅ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｈａｒｓｈｎｅｓｓの略で、ノイズ、振動、ハーシュネス（連成振動）のこと）のよい車体のフロアパネル構造を提供することができる。

【0011】

また、両方の上記第１連結部が、下方に傾斜しつつ、車幅方向内側に延び、かつ上記物品格納壁部の左右の上端部につながる平面または曲面で形成されたものであり、このように、両方の第１連結部を下方傾斜構造と成したので、物品格納部の剛性をさらに向上させることができると共に、共振周波数コントロールがより一層容易となる。

【0012】

さらに、車幅方向断面における上記第１連結部と、上記接合部を通る水平線と、の成す角度を、１２度以上２５度以下に設定したものであるから、次のような効果がある。
つまり、上記角度が１２度未満の場合には、充分な剛性が確保できず、逆に上記角度が２５度を超過する場合には物品格納部の格納スペースが適切な形状で確保できなくなったり、他のレイアウトとの兼ね合いで確保できなくなるので、上記角度を１２度以上２５度以下と成すことで、物品格納スペースを確保しつつ、剛性の確保を図ることができる。
また、上記角度範囲は、角度の変更度合が小さくても剛性および共振周波数の大きな変更調整が可能な範囲であるため、他の性能やレイアウト（他の車体部材や車両補機などのレイアウト）への影響を僅少とすることができる。

【0013】

この発明の一実施態様においては、上記物品格納底部が上方に突出する曲面に形成されたものである。

【0014】

この発明の一実施態様においては、上記物品格納部が、上記車両前側のフレーム部材と間隔を隔てて下方に突出して形成され、上記車両前側のフレーム部材と上記物品格納壁部の前側上端部との水平方向距離よりも、上記車両後側のフレーム部材と上記物品格納壁部の後側上端部との水平方向距離が短く設定されたものである。
上記構成によれば、共振周波数による振動モードの腹（振幅の大きい部分）が車両前側となるように調整することができる。換言すれば、車両後側においては周波数に対する感度が高いので、共振周波数による振動モードの腹が車両後側となることを回避することができる。

【0015】

この発明の一実施態様においては、上記車両前側のフレーム部材と上記物品格納壁部の前側上端部との間を連結する第２連結部が曲面であることを特徴とする。
上記構成によれば、上述の第２連結部を曲面と成して、面剛性をもたせたので、パネル共振周波数が低下するのを防止できる。因に、上記第２連結部を平面で形成した場合には、共振周波数が低下する。

【0016】

この発明の一実施態様においては、上記物品格納部がタイヤ格納部であることを特徴とする。
上記構成によれば、タイヤ格納壁部の上端部が、フロアパネルと車幅方向両側のフレーム部材との接合部よりも上下方向で下方に位置しており、少なくとも一方の第１連結部が、下方に傾斜した平面または曲面で形成されているので、クロスメンバなどの他の部材を別途設けることなくタイヤ格納部の剛性を上げることができる。
これにより、タイヤ格納部の共振周波数コントロールと軽量化とを両立することができ、ＮＶＨ性能の改善を図ることができる。

【0017】

この発明による車体のフロアパネル構造の設計方法は、上記請求項１に記載の車体のフロアパネル構造を設計する車体のフロアパネル構造の設計方法であって、請求項１に記載の車体のフロアパネルと共振を引き起こす振動系を特定する第一の工程と、シミュレーション解析により上記振動系の共振周波数と振動入力の大きさとを特定する第二の工程と、車幅方向断面における上記第１連結部と上記接合部を通る水平線との成す角度を、上記振動系の影響の少ない共振周波数となる角度に設定する第三の工程と、を備えたものである。
上述の車体のフロアパネルと共振を引き起こす振動系は、他部材（車室内の空洞を形成する部材で、リフトゲート、ルーフパネル、カウル部、フロントヘッダ、フロントウインドガラスなど）、空洞共鳴、振動入力源（パワートレイン系起振力、タイヤ振動入力など）に設定してもよい。
上記構成によれば、第一の工程で、車体のフロアパネルと共振を引き起こす振動系を特定し、次に第二の工程で、シミュレーション解析により上記振動系の共振周波数と振動入力の大きさとを特定し、次に第三の工程で、車幅方向断面における上記第１連結部と上記接合部を通る水平線との成す角度を、上記振動系の影響の少ない共振周波数となる角度に設定する。
この設計方法により、簡易であり、かつ車体形状等によらない汎用性の高い方法で共振周波数をコントロールすることができる。

【発明の効果】

【0018】

この発明によれば、クロスメンバなどの他の部材を必要とすることなく物品格納部の剛性を高めて、周波数（物品格納部の１次共振周波数）をコントロールすることができ、車体の軽量化と共振周波数コントロールとの両立を図って、ＮＶＨ性能の改善を図ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】車体のフロアパネル構造を示す斜視図

【図2】図１の要部拡大斜視図

【図3】図２のＡ‐Ａ線矢視断面図

【図4】図２のＢ‐Ｂ線矢視断面図

【図5】（ａ）は物品格納底部の上方に突出する曲面を示す部分断面図、（ｂ）は物品格納底部の下方に突出する曲面を示す部分断面図

【図6】角度に対する周波数の特性図

【図7】車体のフロアパネル構造の設計方法を示す工程図

【図8】周波数マップの一例を示す説明図

【図9】物品格納部の他の実施例を示す車幅方向断面図

【図10】図９の部分拡大断面図

【発明を実施するための形態】

【0020】

クロスメンバなどの他の部材を必要とすることなく物品格納部の剛性を高めて、周波数（物品格納部の１次共振周波数）をコントロールすることができ、車体の軽量化と共振周波数コントロールとの両立を図って、ＮＶＨ性能の改善を図るという目的を、フロアパネルと、該フロアパネルの周縁部を囲むように該フロアパネルの車両前側、後側、および車幅方向の両側に配設され該フロアパネルに接合部を介して接合された複数のフレーム部材と、で構成された車体のフロアパネル構造において、上記フロアパネルは、少なくとも上記フレーム部材のうち車幅方向両側に配設されたフレーム部材と間隔を隔てて下方に突出して形成された物品格納部と、上記物品格納部の底部を形成する物品格納底部と、上記物品格納部の壁部を形成する物品格納壁部と、上記物品格納壁部の上端部と上記接合部とを連結する車幅方向両側の第１連結部と、を有し、上記物品格納底部が上方または下方に突出する曲面であり、上記物品格納壁部の上端部が、上記フロアパネルと上記車幅方向両側のフレーム部材との接合部よりも上下方向で下方に位置し、両方の上記第１連結部が、下方に傾斜しつつ、車幅方向内側に延び、かつ上記物品格納壁部の左右の上端部につながる平面または曲面で形成され、車幅方向断面における上記第１連結部と、上記接合部を通る水平線と、の成す角度が、１２度以上２５度以下であるという構成にて実現した。

【実施例】

【0021】

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車体のフロアパネル構造およびその設計方法を示すが、まず、図１を参照して、車体構造について概略的に説明する。なお、図中、矢印Ｆは車両の前方を示す。
図１はリヤサイドフレームアッパおよびリヤクロスメンバアッパ（いわゆるＮｏ．４クロスメンバアッパ）を省略した状態の斜視図であって、図１において、エンジンルームと車室とを前後方向に仕切るダッシュロアパネル１を設け、このダッシュロアパネル１の下部後端には、車両後方に向けて略水平に延びるフロアパネル２を連結固定している。
このフロアパネル２の車幅方向中央部には、車室内へ突出して車両の前後方向に延びるトンネル部３を一体または一体的に形成している。

【0022】

上述のフロアパネル２の左右両端部には、サイドシルインナ４とサイドシルアウタとを備えたサイドシル５を接合固定している。このサイドシル５は、サイドシルインナ４とサイドシルアウタとの間に、車両の前後方向に延びるサイドシル閉断面が形成された車体剛性部材である。
また、上述のフロアパネル２には、トンネル部３を跨いで左右のサイドシルインナ４，４間を車幅方向に連結するフロアクロスメンバ６（いわゆるＮｏ．２クロスメンバ）を設け、このフロアクロスメンバ６とフロアパネル２との間には、車幅方向に延びる閉断面を形成して、下部車体剛性の向上を図っている。
上述のフロアクロスメンバ６に対して車両後方に離間した位置には、トンネル部３の縦壁と左右のサイドシルインナ４，４とを車幅方向に連結する左右のフロアクロスメンバ７，７を設け、このフロアクロスメンバ７とフロアパネル２との間には、車幅方向に延びる閉断面を形成して、下部車体剛性の向上を図っている。

【0023】

ここで、前側のフロアクロスメンバ６と後側のフロアクロスメンバ７とは、互いに平行に配設されている。
上述のフロアパネル２の後端部にはキックアップ部８を連結している。このキックアップ部８は上下方向に延びる縦壁８ａと、該縦壁８ａの上端から車両後方に延びる略水平部８ｂとを備えて、車幅方向に延びる部材である。
上述のトンネル部３は、ダッシュロアパネル１とキックアップ部８との間にわたって車両の前後方向に延びるように形成されている。
一方、上述のキックアップ部８の後部にはリヤシートパン９を介してリヤフロアパネル１０（以下単に、リヤフロアと略記する）を連結固定している。

【0024】

図２は図１の要部拡大斜視図であって、車体のフロアパネル構造を示すものである。図３は図２のＡ‐Ａ線矢視に沿う車幅方向断面図、図４は図２のＢ‐Ｂ線矢視に沿う車両前後方向断面図である。
図２，図４に示すように、リヤフロア１０の車両前側には、接合部１０Ｆを介してリヤクロスメンバ１１（いわゆるＮｏ．４クロスメンバ）を接合固定している。
このリヤクロスメンバ１１は断面ハット形状のリヤクロスメンバアッパ１２と、断面逆ハット形状のリヤクロスメンバロア１３とを備えて、車幅方向に延びる車体強度部材であり、リヤフロア１０とリヤクロスメンバアッパ１２との間には車幅方向に延びるリヤクロス閉断面１４を形成すると共に、リヤフロア１０とリヤクロスメンバロア１３との間にも車幅方向に延びるリヤクロス閉断面１５を形成し、上下の各リヤクロス閉断面１４，１５を、リヤフロア１０を介して対向させ、所謂二重閉断面構造と成している。

【0025】

図２，図４に示すように、リヤフロア１０の車両後側には、接合部１０Ｒを介してリヤエンドメンバ１６を接合固定している。
このリヤエンドメンバ１６はリヤエンドパネル１７との両者で、車幅方向に延びるリヤエンド閉断面１８を形成するもので、この実施例では、接合部１０Ｒをリヤエンドパネル１７に接合固定し、このリヤエンドパネル１７の前部にリヤエンドメンバ１６を結合固定しているが、リヤエンドパネル１７とリヤエンドメンバ１６との前後位置関係は、この逆の構成、つまり、リヤエンドパネル１７が前側に、リヤエンドメンバ１６が後側に位置する構成であってもよい。

【0026】

図２，図３に示すように、リヤフロア１０の車幅方向の左右両側には、接合部１０ＬＥ，１０ＲＩを介してリヤサイドフレーム１９，１９を接合固定している。
このリヤサイドフレーム１９は断面ハット形状のリヤサイドフレームアッパ２０と、断面逆ハット形状のリヤサイドフレームロア２１とを備えて、車両の前後方向に延びる車体強度部材であり、上述の接合部１０ＬＥ，１０ＲＩを介してリヤサイドフレームアッパ２０とリヤサイドフレームロア２１とを接合固定することで、車両の前後方向に延びるリヤサイド閉断面２２を形成して、車体側部剛性の向上を図っている。
要するに、図２〜図４に示すように、リヤフロア１０の周縁部を囲むように該リヤフロア１０の車両前側、後側および車幅方向の左右両側に、リヤクロスメンバ１１、リヤエンドメンバ１６およびリヤサイドフレーム１９，１９を配設したものである。
上述のリヤフロア１０は、図２〜図４に示すように、少なくとも車幅方向両側に配設されたフレーム部材としてのリヤサイドフレーム１９，１９と間隔を隔てて下方に突出して形成された物品格納部としてのスペアタイヤパン２３を備えている。

【0027】

この実施例では、上述のリヤフロア１０は該リヤフロア１０の周縁部を囲む全てのフレーム部材であるリヤクロスメンバ１１、リヤエンドメンバ１６および左右のリヤサイドフレーム１９，１９と間隔を隔てて下方に段下げ形成されたスペアタイヤパン２３を備えている。
そして、上述のスペアタイヤパン２３は、その底部を形成する物品格納底部としてのタイヤ格納底部２４と、スペアタイヤパン２３の壁部（周壁部）を形成する物品格納壁部としてのタイヤ格納壁部２５と、を備えている。

【0028】

図２〜図４に示すように、スペアタイヤパン２３のタイヤ格納底部２４の中央部上面には、物品支持手段としてのタイヤ支持ブラケット２６が結合固定されている。
図３，図４に示すように、上述のスペアタイヤパン２３に格納される物品としてのスペアタイヤ２７は、ホイールディスク２８と、リム２９と、タイヤ３０とを備えている。

【0029】

一方、上述のリヤフロア１０は、図３に示すように、タイヤ格納壁部２５の上端部２５ａと上述の接合部１０ＬＥ，１０ＲＩとを連結する車幅方向左右両側の第１連結部３１，３１と、図４に示すように、車両前側のフレーム部材であるリヤクロスメンバ１１とタイヤ格納壁部２５の前側上端部２５ｂとの間を連結する第２連結部３２と、同図に示すように、車両後側のフレーム部材であるリヤエンドメンバ１６とタイヤ格納壁部２５の後側上端部２５ｃとの間を連結する第３連結部３３と、を備えている。

【0030】

図３に示すように、タイヤ格納壁部２５の上端部２５ａは、リヤフロア１０の車幅方向両側に位置するフレーム部材としてのリヤサイドフレーム１９との接合部１０ＬＥ，１０ＲＩよりも上下方向で下方に位置しており、しかも、左右両方の第１連結部３１，３１の大部分が下方に傾斜した平面または曲面（図示実施例では平面）で形成されている。
詳しくは、図３に示すように、車幅方向断面における上述の第１連結部３１と、上述の接合部１０ＬＥ，１０ＲＩを通る水平線ＨＯＲと、のなす角度θが１２度以上２５度以下の範囲に設定されている。
このように、上記角度θを１２〜２５度の範囲内に設定することで、物品格納スペースを確保しつつ、スペアタイヤパン２３乃至リヤフロア１０の剛性の確保を図るものである。
すなわち、上記角度θが１２度未満の場合には、第１連結部３１が過度に水平状態に近づいて、充分な剛性が確保できず、逆に上記角度θが２５度を超過する場合には、剛性は確保できるものの、下方傾斜が過度に急角度となってスペアタイヤパン２３の物品格納スペースが充分に確保できなくなるので、上記角度θを１２〜２５度の範囲とすることで、剛性の確保と、物品格納スペースの確保との両立を図るものである。

【0031】

上述のスペアタイヤパン２３は、リヤサイドフレーム１９と間隔を隔てて下方に段下げ形成されるのみならず、車両前側のフレーム部材であるリヤクロスメンバ１１と間隔を隔てて下方に突出して形成されており、図４に車体前後方向断面で示すように、リヤクロスメンバ１１の後部とタイヤ格納壁部２５の前側上端部２５ｂとの水平方向距離Ｌ２よりも、リヤエンドメンバ１６（この実施例では、接合部１０Ｒ参照）とタイヤ格納壁部２５の後側上端部２５ｃとの水平方向距離Ｌ１が短く設定されている。
つまり、Ｌ２＞Ｌ１の関係式が成立するように構成されている。換言すれば、上述の第２連結部３２の水平方向距離Ｌ２が、第３連結部３３の水平方向距離Ｌ１よりも長くなるように構成したものであって、これにより、共振周波数による振動モードの腹（振幅の大きい部分）が車両前側となるように調整することができ、周波数に対する感度が高い車両後側に共振周波数による振動モードの腹が位置することを回避するように構成している。
また、上述の第２連結部３２を曲面、詳しくは、上方に凸形となる曲形に形成し、面剛性をもたせて、パネル共振周波数が低下するのを防止すべく構成している。

【0032】

図５は図３のスペアタイヤパン２３におけるタイヤ格納底部２４の拡大図（但し、図示の便宜上、曲面の曲率を誇張して図示している）であって、図５の（ａ）の実施形態では、タイヤ格納底部２４の中央部が上方に突出する曲面に形成されており、図５の（ｂ）の実施形態では、タイヤ格納底部２４の中央部が下方に突出する曲面に形成されていて、何れの実施形態においても、タイヤ格納底部２４を平面で構成するものに対して面剛性の向上を図ることができる。
さらに、図５の（ａ）で示すタイヤ格納底部２４の中央部が上方に突出する曲面の方が、図５の（ｂ）に示すタイヤ格納底部２４の中央部が下方に突出する曲面に対して、剛性が高くなり、共振周波数も高くなることから、図５の（ｂ）の構造に対して、図５の（ａ）の構造の方が、さらに好ましい。なお、これらの各曲面は球面で形成してもよい。
また、上述のタイヤ格納底部２４、第１連結部３１、第２連結部３２、第３連結部３３は基本面が特許請求の範囲に記載した条件を満たす曲面や平面であればよく、この基本面に対して、例えば、ビードや孔部などの部分的な変形部分が設けられていてもよい。

【0033】

図６は角度θ（図３参照）に対するスペアタイヤパン２３の１次共振周波数（但し、角度０度からの増加分を示す）の実測値を示す特性図である。
図６において、横軸には、車幅方向断面における第１連結部３１と、接合部１０ＬＥ，１０ＲＩを通る水平線ＨＯＲと、のなす角度θをとり、縦軸には、角度０度からの増加分としての共振周波数をとっている。

【0034】

特性ａは、図４に仮想線で示すＮｏ．４，５クロスメンバ３４がなく、かつ角度θ（図３参照）を有するセダンタイプの本実施例の特性である。特性ｂは、図４に仮想線で示すＮｏ．４，５クロスメンバ３５がなく、かつ角度θ（図３参照）を有するＳＵＶ（Ｓｐｏｒｔ Ｕｔｉｌｉｔｙ Ｖｅｈｉｃｌｅ、スポーツ多目的車）タイプの本実施例の特性である。

【0035】

特性ｃは、図４に仮想線で示すＮｏ．４，５クロスメンバ３４がなく、かつ角度θ＝０度で第１連結部が水平な従来の特性である。特性ｄは、図４に仮想線で示すＮｏ．４，５クロスメンバ３４を有し、かつ角度θ＝０度で第１連結部が水平のセダンタイプの従来の特性である。特性ｅは、図４に仮想線で示すＮｏ．４，５クロスメンバ３５を有し、かつ角度θ＝０度で第１連結部が水平のＳＵＶタイプの従来の特性である。

【0036】

特性ｃ，ｄ，ｅの対比から明らかなように、Ｎｏ．４，５クロスメンバ３４，３５を設けて、剛性を高めることにより、Ｎｏ．４，５クロスメンバ３４，３５がない特性ｃから特性ｄ，ｅの如く共振周波数を高めることができるが、従来構造ではＮｏ．４，５クロスメンバ３４、またはＮｏ．４，５クロスメンバ３５を用いるので、この分、車体重量が増加する。

【0037】

これに対して、本実施例の特性ａ，ｂから明らかなように、セダンタイプ、ＳＵＶタイプの何れにおいても、上記角度θを順次大きくしていくと、これに対応して剛性が高まるので、共振周波数も順次高くなり、角度θが１２度〜２５度の範囲では、Ｎｏ．４，５クロスメンバ３４，３５を用いる従来構造の特性ｄ，ｅと略同等またはそれ以上の共振周波数を、Ｎｏ．４，５クロスメンバ３４，３５なしで得ることができた。
また、特性ａ，ｂから明らかなように、角度θを少し変更するだけで、共振周波数の調整が容易となる。要するに、本実施例では、共振周波数コントロールと軽量化とを両立することができ、ＮＶＨ性能の改善を図ることができる。

【0038】

つぎに、図７，図８を参照して、上記実施例の車体のフロアパネル構造を設計する車体のフロアパネル構造の設計方法について説明する。
図７は設計方法を示す工程図であって、ステップＳ１（振動系特定工程）で、スペアタイヤパン２３（リヤフロア１０）と共振を引き起こす振動系を特定する。
上述の共振を引き起こす振動系としては、車室内の空洞を形成する部材であるリフトゲート、ルーフパネル、カウル部、フロントヘッダ、フロントウインドガラスなどの他部材、空洞共鳴、パワートレイン系起振力やタイヤ振動入力などの振動入力源が挙げられる。

【0039】

次にステップＳ２（共振周波数および振動入力の特定工程）で、実車テストやシミュレーション解析により、共振周波数と、振動入力の大きさとを、複数の振動系ごとに特定する。

【0040】

次にステップＳ３（周波数マップ作成工程）で、上記ステップＳ２において特定した共振周波数と振動入力の大きさとを基に、図８に示す周波数マップ（ＭＡＰ）を作成する。
図８は周波数マップ（ＭＡＰ）の一例を示し、他部材Ａ、他部材Ｂ、他部材Ｃ、振動入力源Ｄ、振動入力源Ｅのそれぞれに対応して共振周波数の帯域（矢印参照）と、（）内に大、中、小で示す振動入力の大きさ、とを表わしたものである。

【0041】

次にステップＳ４（角度設定工程）で、車幅方向断面（図３参照）における上記第１連結部３１と上記接合部１０ＬＥ，１０ＲＩを通る水平線ＨＯＲとのなす角度θを、上述の振動系（他部材Ａ，Ｂ，Ｃ、振動入力源Ｄ，Ｅ参照）の影響の少ない共振周波数となる角度に設定する。
つまり、図８にスペアタイヤパン２３の周波数領域を白抜き矢印で示すように、上述の振動系の周波数領域と重ならない、もしくは、影響の小さい周波数となるように、上記角度θの値を求めるものである。

【0042】

このように、図１〜図６で示した実施例の車体のフロアパネル構造は、フロアパネル（リヤフロア１０参照）と、該フロアパネル（リヤフロア１０）の周縁部を囲むように該フロアパネルの車両前側、後側、および車幅方向の両側に配設され該フロアパネルに接合部１０Ｆ，１０Ｒ，１０ＬＥ，１０ＲＩを介して接合された複数のフレーム部材（リヤクロスメンバ１１、リヤエンドメンバ１６、リヤサイドフレーム１９参照）と、で構成された車体のフロアパネル構造であって、上記フロアパネル（リヤフロア１０）は、少なくとも上記フレーム部材のうち車幅方向両側に配設されたフレーム部材（リヤサイドフレーム１９，１９参照）と間隔を隔てて下方に突出して形成された物品格納部（スペアタイヤパン２３参照）と、上記物品格納部（スペアタイヤパン２３）の底部を形成する物品格納底部（タイヤ格納底部２４参照）と、上記物品格納部（スペアタイヤパン２３）の壁部を形成する物品格納壁部（タイヤ格納壁部２５参照）と、上記物品格納壁部（タイヤ格納壁部２５）の上端部２５ａと上記接合部１０ＬＥ，１０ＲＩとを連結する車幅方向両側の第１連結部３１，３１と、を有し、上記物品格納底部（タイヤ格納底部２４）が上方または下方に突出する曲面（図５参照）であり、上記物品格納壁部（タイヤ格納壁部２５）の上端部２５ａが、上記フロアパネル（リヤフロア１０）と上記車幅方向両側のフレーム部材（リヤサイドフレーム１９）との接合部１０ＬＥ，１０ＲＩよりも上下方向で下方に位置し、少なくとも一方の上記第１連結部３１の大部分が、下方に傾斜した平面または曲面で形成されたものである（図２〜図５参照）。

【0043】

この構成によれば、物品格納壁部（タイヤ格納壁部２５）の上端部２５ａが、フロアパネル（リヤフロア１０）と車幅方向両側のフレーム部材（リヤサイドフレーム１９）との接合部１０ＬＥ，１０ＲＩよりも上下方向で下方に位置しており、少なくとも一方の第１連結部３１の大部分が、下方に傾斜した平面または曲面で形成されているので、クロスメンバなどの他の部材を別途設けることなく物品格納部（スペアタイヤパン２３）の剛性を上げることができる。
これにより、物品格納部（スペアタイヤパン２３）の共振周波数コントロールと軽量化とを両立することができ、ＮＶＨ性能のよい車体のフロアパネル構造を提供することができる。
また、両方の上記第１連結部３１，３１の大部分が、下方に傾斜した平面または曲面で形成されたものである（図３参照）。

【0044】

この構成によれば、両方の第１連結部３１，３１の大部分を下方傾斜構造と成したので、物品格納部（スペアタイヤパン２３）の剛性をさらに向上させることができると共に、共振周波数コントロールがより一層容易となる。
しかも、車幅方向断面における上記第１連結部３１と、上記接合部１０ＬＥ，１０ＲＩを通る水平線ＨＯＲと、のなす角度θを、１２度以上２５度以下に設定したものである（図３参照）。

【0045】

この構成によれば、次のような効果がある。
つまり、上記角度θが１２度未満の場合には、充分な剛性が確保できず、逆に上記角度θが２５度を超過する場合には物品格納部（スペアタイヤパン２３）の格納スペースが適切な形状で確保できなくなったり、他のレイアウトとの兼ね合いで確保できなくなるので、上記角度θを１２度以上２５度以下と成すことで、物品格納スペースを確保しつつ、剛性の確保を図ることができる。
また、上記角度範囲は、角度の変更度合が小さくても剛性および共振周波数の大きな変更調整が可能な範囲であるため、他の性能やレイアウトへの影響を僅少とすることができる。
さらに、上記物品格納部（スペアタイヤパン２３）が、上記車両前側のフレーム部材（リヤクロスメンバ１１参照）と間隔を隔てて下方に突出して形成され、上記車両前側のフレーム部材（リヤクロスメンバ１１）と上記物品格納壁部（タイヤ格納壁部２５）の前側上端部２５ｂとの水平方向距離Ｌ２よりも、上記車両後側のフレーム部材（リヤエンドメンバ１６）と上記物品格納壁部（タイヤ格納壁部２５）の後側上端部２５ｃとの水平方向距離Ｌ１が短く設定されたものである（図４参照）。

【0046】

この構成によれば、共振周波数による振動モードの腹（振幅の大きい部分）が車両前側となるように調整することができる。換言すれば、車両後側においては周波数に対する感度が高いので、共振周波数による振動モードの腹が車両後側となることを回避することができる。
また、上記車両前側のフレーム部材（リヤクロスメンバ１１）と上記物品格納壁部（タイヤ格納壁部２５）の前側上端部２５ｂとの間を連結する第２連結部３２を、曲面と成したものである（図４参照）。

【0047】

この構成によれば、上述の第２連結部３２を曲面と成して、面剛性をもたせたので、パネル共振周波数が低下するのを防止できる。因に、上記第２連結部を平面で形成した場合には、共振周波数が低下する。
加えて、上記物品格納部をタイヤ格納部（スペアタイヤパン２３参照）と成したものである（図３，図４参照）。

【0048】

この構成によれば、タイヤ格納壁部２５の上端部２５ａが、フロアパネル（リヤフロア１０）と車幅方向両側のフレーム部材（リヤサイドフレーム１９参照）との接合部１０ＬＥ，１０ＲＩよりも上下方向で下方に位置しており、少なくとも一方の第１連結部３１の大部分が、下方に傾斜した平面または曲面で形成されているので、クロスメンバなどの他の部材を別途設けることなくタイヤ格納部（スペアタイヤパン２３）の剛性を上げることができる。
これにより、タイヤ格納部（スペアタイヤパン２３）の共振周波数コントロールと軽量化とを両立することができ、ＮＶＨ性能の改善を図ることができる。

【0049】

また、図７，図８で示した車体のフロアパネル構造の設計方法は、上記請求項１に記載の車体のフロアパネル構造を設計する車体のフロアパネル構造の設計方法であって、請求項１に記載の車体のフロアパネル（リヤフロア１０参照）と共振を引き起こす振動系を特定する第一の工程（ステップＳ１参照）と、シミュレーション解析により上記振動系の共振周波数と振動入力の大きさとを特定する第二の工程（ステップＳ２参照）と、車幅方向断面（図３参照）における上記第１連結部３１と上記接合部１０ＬＥ，１０ＲＩを通る水平線ＨＯＲとのなす角度θを、上記振動系の影響の少ない共振周波数となる角度に設定する第三の工程（ステップＳ４参照）と、を備えたものである（図７，図８参照）。

【0050】

この構成によれば、第一の工程（ステップＳ１）で、車体のフロアパネル（リヤフロア１０）と共振を引き起こす振動系を特定し、次に第二の工程（ステップＳ２）で、シミュレーション解析により上記振動系の共振周波数と振動入力の大きさとを特定し、次に第三の工程（ステップＳ４）で、車幅方向断面（図３参照）における上記第１連結部３１と上記接合部１０ＬＥ，１０ＲＩを通る水平線ＨＯＲとのなす角度θを、上記振動系の影響の少ない共振周波数となる角度に設定する。
この設計方法により、簡易であり、かつ車体形状等によらない汎用性の高い方法で共振周波数をコントロールすることができる。

【0051】

図９，図１０は車体のフロアパネル構造の他の実施例を示し、図９はスペアタイヤパン２３の車幅方向断面図、図１０は図９の要部拡大断面図（但し、図示の便宜上、曲面の曲率を誇張して図示している）である。
図９，図１０に示すように、この実施例では、タイヤ格納底部２４の全体が、なだらかに下方に突出する曲面または球面で形成されている。
このように構成しても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図９，図１０において、前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。

【0052】

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のフロアパネルは、上述の実施例のリヤフロア１０に対応し、
以下同様に、
フロアパネルの周縁部を囲むフレーム部材は、リヤクロスメンバ１１、リヤエンドメンバ１６、リヤサイドフレーム１９に対応し、
物品格納部は、スペアタイヤパン２３に対応し、
物品格納底部は、タイヤ格納底部２４に対応し、
物品格納壁部は、タイヤ格納壁部２５に対応し、
タイヤ格納部は、スペアタイヤパン２３に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。

【0053】

例えば、上記実施例においては、第１連結部の大部分が、下方に傾斜した平面または曲面で形成され、物品格納底部が上方または下方に突出する曲面で形成されるが、これらは、その基本面が曲面や平面であればよく、例えば、該基本面に対してビードや孔部などの部分的な変形構造を加えてもよい。
また、第２連結部は曲面のみに限定されるものではなく、傾斜した平面や、傾斜平面と補強ビードとの組合せ構造であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0054】

以上説明したように、本発明は、フロアパネルと、該フロアパネルの周縁部を囲むように該フロアパネルの車両前側、後側、および車幅方向の両側に配設され該フロアパネルに接合部を介して接合された複数のフレーム部材と、で構成された車体のフロアパネル構造について有用である。

【符号の説明】

【0055】

１０…リヤフロア（フロアパネル）
１０Ｆ，１０Ｒ，１０ＬＥ，１０ＲＩ…接合部
１１…リヤクロスメンバ（フレーム部材）
１６…リヤエンドメンバ（フレーム部材）
１９…リヤサイドフレーム（フレーム部材）
２３…スペアタイヤパン（物品格納部、タイヤ格納部）
２４…タイヤ格納底部（物品格納底部）
２５…タイヤ格納壁部（物品格納壁部）
２５ａ…上端部
２５ｂ…前側上端部
２５ｃ…後側上端部
３１…第１連結部
３２…第２連結部
Ｓ１…第一の工程
Ｓ２…第二の工程
Ｓ４…第三の工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】