(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
車両後部のフロアを構成し、車両上側へ開放された凹状に形成されると共に車両前側には車両幅方向に延在するリヤクロスメンバが配置され且つ後端部には車両上下方向に延在するロアバックパネルが接合されたフロアパンが形成されたリヤフロアパネルと、
前記フロアパンを車両上側から覆うように前記リヤフロアパネルの車両上側に配置され、収納物を収納すると共に、車両下側へ突出され且つ前記フロアパンにおける底壁部の前部に当接される突出部が形成され、発泡樹脂成形体として構成された収納ボックスと、
を備え、
前記収納ボックスの有するバネ定数が前記フロアパンの有するバネ定数に比べて低くなるように設定されていると共に、前記フロアパンの重さが前記収納ボックスの重さよりも重く設定されており、
前記リヤフロアパネルにおける前記フロアパンよりも車両前側部分に前記リヤクロスメンバが接合されると共に、前記収納ボックスの外周部から張り出されたフランジ部が前記リヤフロアパネルにおける前記フロアパン以外の部分であるフロア部に支持されており、
前記収納ボックスは、ダイナミックダンパとして作用する、
車両リヤフロア構造。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記特許文献1の共振防振構造では、フロアパンにおいて収納ボックスに押さえつけられた部分を剛体部として作用させているため、フロアパンの底壁部を収納ボックスによって比較的大きな荷重で押さえつける必要がある。このため、上記特許文献1の共振防振構造では、車両の重量アップを抑制しつつリヤフロアの振動を効果的に抑制するという点において改善の余地がある。
【0005】
本発明は、上記事実を考慮して、車両の重量アップを抑制しつつリヤフロアパネルの振動を効果的に抑制することができる車両リヤフロア構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1に記載の車両リヤフロア構造は、車両後部のフロアを構成し、車両上側へ開放された凹状に形成されると共に車両前側には車両幅方向に延在するリヤクロスメンバが配置され且つ後端部には車両上下方向に延在するロアバックパネルが接合されたフロアパンが形成されたリヤフロアパネルと、前記フロアパンを車両上側から覆うように前記リヤフロアパネルの車両上側に配置され、収納物を収納すると共に、車両下側へ突出され且つ前記フロアパンにおける底壁部の前部に当接される突出部が形成され、発泡樹脂成形体として構成された収納ボックスと、を備え
、前記収納ボックスの有するバネ定数が前記フロアパンの有するバネ定数に比べて低くなるように設定されていると共に、前記フロアパンの重さが前記収納ボックスの重さよりも重く設定されており、前記リヤフロアパネルにおける前記フロアパンよりも車両前側部分に前記リヤクロスメンバが接合されると共に、前記収納ボックスの外周部から張り出されたフランジ部が前記リヤフロアパネルにおける前記フロアパン以外の部分であるフロア部に支持されており、前記収納ボックスは、ダイナミックダンパとして作用する。
【0007】
請求項1に記載の車両リヤフロア構造では、車両後部のフロアを構成するフロアパネルに
は、車両上側へ開放
する凹状に形成され
たフロアパンが形成されている。このフロアパンの後端部は、車両上下方向に延在するロアバックパネルに接合されている。また、フロアパンの車両前側には
、車両幅方向に延在するリヤクロスメンバが配置されて
おり、リヤフロアパネルにおけるフロアパンよりも車両前側部分がリヤクロスメンバに接合されている。そして、リヤフロアパネルの車両上側には、
外周部から張り出されたフランジ部がリヤフロアパネルにおけるリヤフロアパン以外の部分であるフロア部に支持された収納ボックスがフロアパンを車両上側から覆うように配置されている。そして、ジャッキなどの収納物が収納ボックスに収納される。これにより、
収納ボックスが、ダイナミックダンパとして作用する。
【0008】
ところで、凹状のフロアパンを有するリヤフロアパネルの1次の固有振動モードでは、フロアパンにおける底壁部の前部が腹となるようにリヤフロアパネルが振動する傾向にある。
【0009】
ここで、収納ボックスが発泡樹脂成形体として構成されている。このため、収納ボックスの軽量化を図りつつ、ジャッキなどの収納物を収納することができる。また、収納ボックスには車両下側に突出された突出部が形成されており、フロアパンにおける底壁部の前部に突出部が当接されている。すなわち、リヤフロアパネルの1次の固有振動モードにおいて腹となる底壁部の前部を収納ボックスの当接部で受けるようになる。このため、収納ボックスをダイナミックダンパとして作用させるように構成できる。これにより、収納ボックスを含むリヤフロアパネルの共振周波数が分散されて、リヤフロアパネルの振動レベルを低減することができる。このように、リヤフロアパネルの1次の固有振動モードにおいて振動(振幅)が大きくなるフロアパンの底壁部の前部に収納ボックスを当てることで、リヤフロアパネルに生じる振動を効果的に抑制することができる。
請求項2に記載の本発明に係る車両リヤフロア構造は、請求項1に記載の発明において、前記収納ボックスは、前記フロアパンにおける底壁部の前部に前記突出部が当接した状態で、前記リヤフロアパネルに固定されることで、当該収納ボックスは、当該フロアパンの底壁部との関係では、前記フロアパンにおける底壁部の前部において取り付けられる。
請求項3に記載の本発明に係る車両リヤフロア構造は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記収納物はジャッキであり、前記収納ボックスに形成され且つ前記ジャッキが収納される収納凹部は、平面視で前記突出部とラップするように配置されている。
【発明の効果】
【0010】
以上により、本発明の車両リヤフロア構造によれば、車両の重量アップを抑制しつつリヤフロアパネルの振動を効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図2には、本発明の実施の形態に係る車両リヤフロア構造Sが適用された車両Vの後部が車両上側から見た模式的な平面図にて示されている。また、
図1(A)には、車両Vの後部が車両左側から見た側断面図(
図2の1A−1A線断面図)にて示されており、
図1(B)には、車両Vの後部が車両後側から見た断面図(
図2の1B−1B線断面図)にて示されている。なお、これらの図面に適宜示される矢印FRは車両Vの車両前側を示し、矢印LHは車両左側(車幅方向一方側)を示し、矢印UPは車両上側を示している。
【0013】
これらの図に示すように、車両Vには、車両Vの後部のフロアを構成するリヤフロアパネル10と、リヤフロアパネル10の車両上側に配置されてジャッキ50等の収納物を収納するための収納ボックス30と、を含んで構成されている。以下、上記各構成について説明する。
【0014】
リヤフロアパネル10は、鋼板製とされる共に、板厚方向を車両上下方向にして配置されている。リヤフロアパネル10の車幅方向中間部には、フロアパン12が形成されている。フロアパン12は、車両下側へ膨出した凹状に形成されて、車両上側及び車両後側に開放されている。具体的には、フロアパン12は、フロアパン12の底壁を構成する底壁部12Aと、底壁部12Aの外周部から車両上側へ延びる縦壁12Bと、を含んで構成されている。また、底壁部12Aと縦壁12Bとの間の稜線12Cが、縦断面視で略円弧状に湾曲されている。さらに、フロアパン12の前端部は、平面視で車両前側へ凸となる略半円状に湾曲されている。そして、リヤフロアパネル10におけるフロアパン12以外の部分が、フロア部14とされている。
【0015】
図2に示されるように、リヤフロアパネル10の車幅方向両端部には、車両下側において、車両Vの骨格部材を構成する左右一対のリヤサイドメンバ20が設けられている。このリヤサイドメンバ20は、車両前後方向に延在すると共に、車両上側へ開放された断面逆ハット形状に形成されている。そして、リヤサイドメンバ20の開口部にリヤフロアパネル10(のフロア部14)が溶接等で接合されている。これにより、リヤサイドメンバ20とリヤフロアパネル10とで閉断面が形成されている。
【0016】
さらに、リヤフロアパネル10の車両前側の部分(詳しくは、フロアパン12よりも車両前側の部分)には、車両上側において、リヤフロアクロスメンバ22が設けられている。このリヤフロアクロスメンバ22は、車幅方向に延在すると共に、車両下側へ開放された断面ハット形状に形成されている。そして、リヤフロアクロスメンバ22の開口部にリヤフロアパネル10が溶接等で接合されている。これにより、リヤフロアクロスメンバ22とリヤフロアパネル10とで閉断面が形成されている。
【0017】
また、
図1(A)に示されるように、リヤフロアパネル10(フロアパン12)の後端部は、車両上側に屈曲されている。さらに、リヤフロアパネル10の車両後側には、ロアバックパネル24(
図2では不図示)が設けられており、ロアバックパネル24は、車両前後方向を板厚方向にして配置されている。そして、リヤフロアパネル10の後端部がロアバックパネル24に溶接等で接合されている。これにより、フロアパン12が、ロアバックパネル24によって車両後側から塞がれている。
【0018】
図1及び
図2に示されるように、収納ボックス30は、「収納物」としてのジャッキ50やパンク修理キット52,54を収納するためのボックスであり、発泡樹脂成形体(本実施の形態では、PPビーズを発泡させた発泡樹脂成形体)として構成されている。この収納ボックス30は、略ブロック状に形成されたボックス本体部32を備えており、ボックス本体部32はフロアパン12の内部に配置されている。
【0019】
収納ボックス30の前端部には、ボックス本体部32から車両前側へ張出された第1フランジ部34(
図2参照)が一体に形成されており、第1フランジ部34はリヤフロアパネル10におけるフロア部14の車両上側に配置されている。また、収納ボックス30の後端部には、車幅方向両側部分において、ボックス本体部32から車幅方向両側へ張出された左右一対の第2フランジ部36(
図2参照)が一体に形成されており、第2フランジ部36はリヤフロアパネル10におけるフロア部14の車両上側に配置されている。そして、収納ボックス30は、第1フランジ部34及び第2フランジ部36における所定の部位において、リヤフロアパネル10に支持されると共に、クリップ(図示省略)などによってリヤフロアパネル10に固定されている。具体的には、
図2の点線Aで囲まれた部分において、収納ボックス30が、リヤフロアパネル10(のフロア部14)に支持されると共に、クリップ(図示省略)などによってリヤフロアパネル10に固定されている。
【0020】
ボックス本体部32の前端部には、第1収納凹部38(広義には、「収納凹部」として把握される要素である)が形成されている。第1収納凹部38は、車両上側に開放された凹状に形成されて、車幅方向に延在されている。そして、第1収納凹部38の内部に、ジャッキ50が収納されるように構成されている。
【0021】
また、
図2に示されるように、ボックス本体部32の車両前後方向中間部には、車両右側部分において、第2収納凹部40(広義には、「収納凹部」として把握される要素である)が形成されている。第2収納凹部40は、車両上側に開放された凹状に形成されており、第2収納凹部40の内部に、パンク修理キット52が収納されるように構成されている。
【0022】
さらに、ボックス本体部32の車両前後方向中間部には、第2収納凹部40の車両左側の位置において、第3収納凹部42(広義には、「収納凹部」として把握される要素である)が形成されている。第3収納凹部42は、車両上側に開放された凹状に形成されており、第3収納凹部42の内部に、パンク修理キット54が収納されるように構成されている。
【0023】
また、
図1(A)及び(B)に示されるように、ボックス本体部32の下面には、ボックス本体部32の前端部の位置において、車両下側へ突出された突出部44が一体に形成されている。この突出部44は、略直方体状に形成されると共に、フロアパン12の底壁部12Aの前部(フロアパン12の車両前後方向中央部よりも車両前側の部分)に当接されている。より詳しくは、フロアパン12の底壁部12Aにおける前端部(平面視で円弧状を成す縦壁12Bと底壁部12Aとの間の稜線12Cに対して車両後側に近接する部分)に突出部44が当接されている。また、突出部44は、第1収納凹部38の真下に配置されており、平面視で第1収納凹部38(ジャッキ50)と突出部44とがラップするように第1収納凹部38(ジャッキ50)の位置が設定されている。なお、詳細については後述するが、収納ボックス30が発泡樹脂成形体によって構成されることで、本実施の形態では、収納ボックス30の有するバネ定数がフロアパン12の有するバネ定数に比べて低くなるように設定されている。また、フロアパン12の重さが収納ボックス30の重さよりも重く設定されている。
【0024】
次に本実施の形態の作用及び効果について説明する。
【0025】
上記のように構成された車両リヤフロア構造Sでは、リヤフロアパネル10にフロアパン12が形成されており、フロアパン12は車両上側へ開放された凹状に形成されている。また、収納ボックス30がフロアパン12を車両上側から覆うようにリヤフロアパネル10の車両上側に配置されており、収納ボックス30にジャッキ50などの収納物が収納されている。すなわち、本実施の形態の車両リヤフロア構造Sが適用された車両Vでは、スペアタイヤやジャッキがフロアパン12に収納されるタイプの車両と異なる構造となっている。そして、スペアタイヤがフロアパン12に収納されるタイプの車両では、スペアタイヤの重量が比較的重いため、リヤフロアパネル10に対してスペアタイヤ及びジャッキがマスダンパとして作用する。これにより、リヤフロアパネル10の振動レベルを低減するようになっている。
【0026】
一方、本実施の形態では、上述したように、スペアタイヤの代わりにパンク修理キット52,54を収納ボックス30に収納して、収納ボックス30をリヤフロアパネル10の車両上側に配置している。このため、例えば収納ボックス30を硬質樹脂材等で形成して、ジャッキ50やパンク修理キット52,54を含む収納ボックス30をマスダンパとして作用させることで、上記と同様にリヤフロアパネル10の振動レベルを低減することができる。しかしながら、この場合には、ジャッキ50やパンク修理キット52,54を含む収納ボックス30の重量を重くする必要があり、車両Vの重量がアップする。このため、本実施の形態では、このようなタイプの車両Vに対して車両Vの重量アップを抑制しつつリヤフロアパネル10の振動レベルを低減するようになっている。以下、具体的に説明する。
【0027】
先ず、凹状のフロアパン12を有するリヤフロアパネル10の車両上下方向における1次の固有振動モードでは、フロアパン12の底壁部12Aにおける前部(具体的には、底壁部12Aにおける前端部)が腹となるようにリヤフロアパネル10が振動する傾向にある。すなわち、リヤフロアパネル10の後端部にはロアバックパネル24が接合されており、リヤフロアパネル10におけるフロアパン12よりも車両前側部分にリヤフロアクロスメンバ22が接合されている。このため、車両上下方向におけるリヤフロアパネル10の1次の固有振動モードでは、リヤフロアパネル10におけるロアバックパネル24及びリヤフロアクロスメンバ22が接合された部分が節となり、リヤフロアパネル10の車両前後方向中間部が腹となるようにリヤフロアパネル10が振動する傾向にある。さらに、リヤフロアパネル10には、車両下側へ膨出された凹状のフロアパン12が形成されている。このため、リヤフロアパネル10に車両上下方向の振動が入力されると、フロアパン12の底壁部12Aと縦壁12Bとの間の稜線12Cが起点となるように振動しようとする。これにより、フロアパン12の底壁部12Aにおける前部(前端部)が腹となるように、リヤフロアパネル10が振動する傾向にある。
【0028】
ここで、収納ボックス30は発泡樹脂成形体として構成されており、収納ボックス30内にジャッキ50等の収納物が収納されている。このため、収納ボックス30の軽量化を図りつつ、収納ボックス30内にジャッキ50等の収納物を収納することができる。また、収納ボックス30のボックス本体部32には、車両下側へ突出された突出部44が形成されており、突出部44がフロアパン12の底壁部12Aにおける前部(前端部)に当接されている。すなわち、リヤフロアパネル10の1次の固有振動モードにおいて腹となる底壁部12Aの前部を収納ボックス30の突出部44によって受けるようになる。これにより、リヤフロアパネル10の1次の固有振動モードにおいて最も振動(振幅)の大きい部位に収納ボックス30が取り付けられるようになるため、発泡樹脂成形体として構成された収納ボックス30がダイナミックダンパとして作用するようになる。すなわち、
図3に示されるように、車両Vの後部(収納ボックス30を含むリヤフロアパネル10)を2自由度系のモデルとして構成することができる。なお、
図3に示されるM1はリヤフロアパネル10の重さとなり、K1はリヤフロアパネル10の有するバネ定数となり、C1はリヤフロアパネル10の有する減衰係数となる。一方、
図3に示されるM2はジャッキ50等の収納物を含む収納ボックス30の重さとなり、K2は収納ボックス30の有するバネ定数となり、C2は収納ボックス30の有する減衰係数となる。
【0029】
これにより、リヤフロアパネル10に振動が入力されたときには、収納ボックス30を含むリヤフロアパネル10の共振周波数が分散されて、リヤフロアパネル10の振動レベルを低減することができる。以上により、リヤフロアパネル10の1次の固有振動モードにおいて腹となる底壁部12Aの前部に発泡樹脂成形体としての収納ボックス30を当てることで、車両Vの重量アップを抑制しつつ、リヤフロアパネル10に生じる振動を効果的に抑制することができる。
【0030】
以下、この点について、
図4に示されるグラフを用いて、比較例と比較しつつ説明する。なお、比較例では、本実施の形態に対して収納ボックス30及びジャッキ50等の収容物が省略されている。また、
図4に示されるグラフは、リヤフロアパネル10の前端部に車両上下方向の振動が入力されたときのフロアパン12の前部における振動レベルを示すグラフであり、横軸が振動周波数(Hz)であり、縦軸が入力振動に対するフロアパン12の前部における振動レベル(dB)である。また、
図4では、点線で示されたデータが比較例のデータであり、実線で示されたデータが本実施の形態のデータである。そして、この図に示されるように、比較例では、リヤフロアパネル10の1次の共振周波数が約45Hz付近となり、この共振周波数でのリヤフロアパネル10の振動レベルが約58dBとなる。
【0031】
これに対して、本実施の形態では、上述したように、収納ボックス30の有するバネ定数がリヤフロアパネル10の有するバネ定数に比べて小さく設定されており、リヤフロアパネル10の重さが、ジャッキ50等の重さよりも重く設定されている。このため、本実施の形態では、収納ボックス30を含むリヤフロアパネル10の1次の共振周波数が、約26Hz付近と約50Hz付近とに分散される。また、収納ボックス30を含むリヤフロアパネル10における約26Hz付近での振動レベルが約47dBとなり、約50Hz付近での振動レベルが約52dBとなる。つまり、本実施の形態における収納ボックス30を含むリヤフロアパネル10の振動レベルが比較例に比べて小さくなることが分かる。特に、低周波帯域(35Hz〜50Hzであり、
図4の太線で囲まれた領域を参照)において、リヤフロアパネル10の振動レベルを低減することができる。以上により、リヤフロアパネル10に比較的重量の軽いジャッキ50やパンク修理キット52,54を収納ボックス30によって収納する場合でも、収納ボックス30をダイナミックダンパとして作用させることで、車両Vの重量アップを抑制しつつリヤフロアパネル10の振動を効果的に抑制することができる。
【0032】
さらに、本実施の形態によれば、低周波帯域(35Hz〜50Hz)におけるリヤフロアパネル10の振動レベルが低減されるため、車両Vのエンジンを低回転で回転させたときの車室内のこもり音を低減することができる。以下、この点について
図5に示されるグラフを用いて説明する。
図5に示されるグラフの上段では、車両Vのエンジンを始動させたときのエンジンの回転数に対する車両Vの車室内における音圧レベルを示している。また、
図5に示されるグラフの下段では、車両Vのエンジンの回転数に対するフロアパン12の前部における車両上下方向の振動レベルを示している。また、実線で示されるデータが本実施の形態のデータであり、点線で示されるデータが上記比較例におけるデータである。なお、リヤフロアパネル10に入力される振動の周波数は、エンジンの仕様(気筒数)により異なるが、本実施の形態では、エンジンの回転数が1050〜1500rpm(
図5の太線で囲まれた帯域)のときに、リヤフロアパネル10に入力される振動の周波数が35〜50Hzになるように設定されている。
【0033】
図5に示されるように、比較例では、エンジンの回転数が1050〜1500rpmとなる範囲において、フロアパン12の前部における振動レベルが30dBを超えており、車室内の音圧レベルが80dBを超えている。これに対して、本実施の形態によれば、エンジンの回転数が1050〜1500rpmとなる範囲において、フロアパン12の前部における振動レベルを上記比較例と比べて小さくすることができる。その結果、本実施の形態では、エンジンの回転数が1050〜1500rpmの範囲において、車室内の音圧レベルを80dBより小さくすることができる。これにより、車両Vのエンジンを低回転で回転させたとき(すなわち、リヤフロアパネル10に入力される振動の周波数が35Hz〜50Hz)において、リヤフロアパネル10の振動によって生じる車室内のこもり音を低減することができる。
【0034】
また、本実施の形態では、突出部44の車両上側(真上)に第1収納凹部38が形成されており、第1収納凹部38の内部にジャッキ50が収容されている。このため、1次の固有振動モードにおいて腹となるフロアパン12の前部の車両上側(真上)に、収納物としてのジャッキ50が配置される。これにより、収納ボックス30をダイナミックダンパとして構成するときに重りとして機能するジャッキ50がフロアパン12の前部の車両上側(真上)に配置されるため、収納ボックス30をダイナミックダンパとして効率よく作用させることができる。
【0035】
また、収納ボックス30は、発泡樹脂成形体によって構成されている。このため、各種車両のリヤフロアパネル10の形態に対応して、突出部44の位置や形状を適宜変更(調整)することで、リヤフロアパネル10の振動特性に応じてリヤフロアパネル10を制振することができる。
【0036】
なお、本実施の形態では、収納ボックス30が第1フランジ部34及び第2フランジ部36における所定の位置(
図2に示される点線Aで囲まれた部分)においてリヤフロアパネル10によって支持されているが、収納ボックス30が支持される部位は任意に設定することができる。すなわち、ジャッキ50等の収容物を含む収納ボックス30の重量バランスを考慮して、第1フランジ部34及び第2フランジ部36の位置を適宜変更してもよい。また、第1フランジ部34及び第2フランジ部36におけるリヤフロアパネル10に支持される部分を適宜変更してもよい。
【0037】
また、本実施の形態では、収納ボックス30の突出部44がフロアパン12の底壁部12Aの前部に当接されているが、ジャッキ50等の収容物を含む収納ボックス30の重量バランスを考慮して、収納ボックス30を他の部位においても底壁部12Aに当接させてもよい。つまり、少なくとも、収納ボックス30の突出部44がフロアパン12の底壁部12Aの前部に当接されていればよい。