特開 2024-101222 車両のフロアパネル構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024101222

(43)【公開日】2024-07-29

(54)【発明の名称】車両のフロアパネル構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/20 20060101AFI20240722BHJP

   G10K 11/168 20060101ALI20240722BHJP

   G10K 11/16 20060101ALI20240722BHJP

【ＦＩ】

B62D25/20 Z

G10K11/168

G10K11/16 120

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023005091

(22)【出願日】2023-01-17

(71)【出願人】

【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】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100133916

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 興

(72)【発明者】

【氏名】長尾 邦昭

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 伸

【テーマコード（参考）】

3D203

5D061

【Ｆターム（参考）】

3D203AA02

3D203BB04

3D203CA09

3D203CA12

3D203CB24

5D061BB01

(57)【要約】

【課題】ロードノイズの低減と乗り心地の向上とを両立できるとともに、材料開発にかかる手間を小さくすることが可能なフロアパネル構造を提供する。
【解決手段】上面部と、上面部の下方に位置する下面部と、上面部と下面部との間に位置する中間層部と、を設ける。中間層部を、粘弾性を有する減衰層と減衰層よりも損失係数の小さい充填層とを含む複数の層を上下方向に積層することで構成する。充填層の損失係数を、減衰層の損失係数の１０％以上且つ１００％未満とし、充填層が中間層部に占める体積の割合を、減衰層が中間層部に占める体積の割合よりも大きくするとともに、中間層部の最上層と最下層の双方に減衰層を配置する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のキャビンの底面を構成する上面部と、
前記上面部の下方に位置する下面部と、
前記上面部と前記下面部との間に位置する中間層部と、を備え、
前記中間層部は、粘弾性を有する減衰層と前記減衰層よりも損失係数の小さい充填層とを含む複数の層が上下方向に積層されて構成されており、
前記充填層の損失係数は、前記減衰層の損失係数の１０％以上且つ１００％未満であり、
前記充填層が前記中間層部に占める体積の割合は、前記減衰層が前記中間層部に占める体積の割合よりも大きく設定されており、
前記中間層部の最上層と最下層の双方に、前記減衰層が配置される、ことを特徴とする車両のフロアパネル構造。

【請求項2】

請求項１に記載の車両のフロアパネル構造において、
前記充填層の密度は、前記減衰層の密度の１００％以下である、ことを特徴とする車両のフロアパネル構造。

【請求項3】

請求項２に記載の車両のフロアパネル構造において、
前記中間層部は、当該中間層部の最上層および最下層よりも上下方向の内側において２つの前記充填層に挟まれた前記減衰層を有する、ことを特徴とする車両のフロアパネル構造。

【請求項4】

請求項１に記載の車両のフロアパネル構造において、
前記充填層の弾性率は、前記減衰層の弾性率の２００倍以上である、ことを特徴とする車両のフロアパネル構造。

【請求項5】

請求項４に記載の車両のフロアパネル構造において、
前記充填層の弾性率は、前記減衰層の弾性率の６００倍以下である、ことを特徴とする車両のフロアパネル構造。

【請求項6】

請求項１に記載の車両のフロアパネル構造において、
前記中間層部は、前記減衰層と前記充填層とが上下方向に合わせて１０層積層されることで構成されており、前記中間層部の上から２つ目および下から２つ目の層は前記充填層である、ことを特徴とする車両のフロアパネル構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に設けられるフロアパネルの構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、乗員の快適性を高めるための種々の検討が行われている。

【0003】

例えば、特許文献１には、キャビン内の静粛性を高めるために、エンジン室とキャビンとの隔壁として用いられるパネル部材に防音効果を持たせた構造が開示されている。具体的に、特許文献１には、内壁と外壁とがこれらの間に空間が区画されるように接合され、且つ、この空間内に減衰材が充填された中空二重壁構造が開示されている。この構造によれば、エンジン室側からパネル部材に付与された振動を減衰させることができ、エンジン室内の騒音がキャビン側に伝達されるのを抑制できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１－２４８７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

キャビンの壁を構成するパネル部材としては、上記隔壁の他にキャビンの底面を構成するフロアパネルがある。フロアパネルについても、いわゆるロードノイズであってキャビン外部からキャビン内に伝達される騒音を抑制することが求められる。これより、特許文献１の構造をフロアパネルに適用して上記減衰材の物性をロードノイズとして認識される振動を減衰可能な物性にすることが考えられる。しかしながら、フロアパネルには乗員が着座するシートが設けられることから、フロアパネルには乗り心地を左右する振動の低減も求められる。そして、乗り心地を左右する振動はフロアパネルに生じる膜振動であり、この膜振動の周波数と、ロードノイズとして乗員が認識する振動の周波数とは互いに異なる。具体的に、フロアパネルの膜振動の周波数は、ロードノイズとして認識される振動の周波数よりも低い。そのため、単に、特許文献１の構造をフロアパネルに適用して減衰材の物性を上記のような物性にしただけでは、ロードノイズは低減できるものの乗り心地を良好にすることができない。

【0006】

ここで、上記の減衰材として用いられる材料の物性を、ロードノイズとして認識される振動を減衰可能な物性で、且つ、フロアパネルの膜振動を低減可能な物性にすれば、ロードノイズの低減と乗り心地の向上とを実現することは可能であるが、このような材料を開発するには手間がかかる。特に、車種等に応じて、各振動の詳細な周波数や、求められるロードノイズの低減効果と乗り心地の向上効果の度合いは異なるため、それぞれに対応して適切な材料を開発するには多大な手間がかかる。

【0007】

本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、ロードノイズの低減と乗り心地の向上とを両立できるとともに、材料開発にかかる手間を小さくすることが可能なフロアパネルを実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するために、本発明は、車両のキャビンの底面を構成する上面部と、前記上面部の下方に位置する下面部と、前記上面部と前記下面部との間に位置する中間層部と、を備え、前記中間層部は、粘弾性を有する減衰層と前記減衰層よりも損失係数の小さい充填層とを含む複数の層が上下方向に積層されて構成されており、前記充填層の損失係数は、前記減衰層の損失係数の１０％以上且つ１００％未満であり、前記充填層が前記中間層部に占める体積の割合は、前記減衰層が前記中間層部に占める体積の割合よりも大きく設定されており、前記中間層部の最上層と最下層の双方に、前記減衰層が配置される、車両のフロアパネル構造を提供する（請求項１）。

【0009】

本発明によれば、粘弾性を有して損失係数が高い減衰層が中間層部に設けられているため、中間層部によってフロアパネルの振動を減衰させることができる。しかも、前記中間層部の最上層と最下層であって上面部および下面部にそれぞれ隣接する２つの層に前記減衰層が配置されることで、上面部および下面部の振動を直接的に減衰層に伝達できるので、これら減衰層によって上面部および下面部の振動を効果的に減衰できる。

【0010】

また、損失係数が低い充填層が中間層部に設けられている。そのため、上面部および下面部の膜振動に対して充填層を位相がずれた状態で振動させて上面部および下面部の膜振動の振幅および振動エネルギーを小さくすることができる。

【0011】

しかも、充填層が減衰層よりも高い体積割合で中間層部に設けられることで膜振動の振動エネルギーをより低減できるとともに、最上層と最下層に配置された減衰層に挟まれた位置に充填層が設けられて歪みやすい減衰層を介して上面部および下面部の膜振動が充填層に伝達されるようになっていることで、上面部および下面部の膜振動に対する充填層の位相ずれを大きくできる。従って、充填層によって上面部および下面部の膜振動の振動エネルギーを効果的に低減できる。

【0012】

また、本願発明者らは、減衰層および充填層の物性と上面部と下面部の膜振動の低減代とについて鋭意研究した結果、充填層の損失係数を減衰層の損失係数の１０％以上且つ１００％未満とすれば、減衰層を構成する部材のみで中間層部を構成した場合に比べて、上記の膜振動を有意に小さくできることを突き止めた。これより、本発明によれば、充填層の損失係数を減衰層の損失係数の１０％以上且つ１００％未満としていることで、上面部と下面部の膜振動を確実に小さくして乗り心地を確実に向上できる。

【0013】

このように、本発明によれば、ロードノイズとして認識されるフロアパネルの振動を減衰させてロードノイズを低減し、且つ、フロアパネルの膜振動を小さく抑えて乗り心地を良好にすることができる。

【0014】

そして、本発明によれば、車種等の変更に伴ってフロアパネルに加えられる振動の周波数が変わったときや、求められるロードノイズの低減効果と乗り心地の向上効果の度合いが変わったときでも、減衰層および充填層の枚数や厚み、また、これらの割合を調整することで、ロードノイズの低減効果と乗り心地向上効果とを適切な度合いで両立させることが可能になる。そのため、仮に粘弾性を有する１つの減衰部材で中間層部を構成して、この減衰部材の物性を、ロードノイズの低減効果と乗り心地の向上効果とが適切な度合いでそれぞれ得られるように調整する場合に比べて調整にかかる手間を低減できる。従って、本発明によれば、ロードノイズの低減と乗り心地の向上とを両立でき、且つ、材料開発にかかる手間を小さくできるフロアパネルを実現することができる。

【0015】

前記構成において、好ましくは、前記充填層の密度は、前記減衰層の密度の１００％以下である（請求項２）。

【0016】

本願発明者らの知見によれば、充填層の密度を減衰層の密度の１００％以下にすることで、上面部と下面部の膜振動の低減代が大きくなる。これより、上記構成によれば、乗り心地をより確実に良好にできる。

【0017】

前記構成において、好ましくは、前記中間層部は、当該中間層部の最上層および最下層よりも上下方向の内側において２つの前記充填層に挟まれた前記減衰層を有する（請求項３）。

【0018】

この構成によれば、密度の高い減衰層が、最上層、最下層に加えて、中間層部の上下方向の中央付近にも配置される。そのため、減衰層の体積割合を充填層の体積割合よりも小さくしながら、中間層部の上下方向の内側の重量および中間層部の慣性モーメントを高めて、上面部および下面部に対する中間層部および充填層の位相ずれを大きくすることができる。従って、上面部と下面部の膜振動をより確実に低減できる。

【0019】

前記構成において、好ましくは、前記充填層の弾性率は、前記減衰層の弾性率の２００倍以上である（請求項４）。

【0020】

本願発明者らの知見によれば、充填層の弾性率を減衰層の弾性率の２００倍以上にすることで、上面部と下面部の膜振動の低減代が有意に大きくなる。これより、上記構成によれば、乗り心地をより確実に良好にできる。

【0021】

前記構成において、好ましくは、前記充填層の弾性率は、前記減衰層の弾性率の６００倍以下である（請求項５）。

【0022】

本願発明者らの知見によれば、充填層の弾性率を減衰層の弾性率の６００倍以下にすることで、上面部と下面部の膜振動の低減代を確実に大きくできる。これより、上記構成によれば、乗り心地をより確実に良好にできる。

【0023】

前記構成において、好ましくは、前記中間層部は、前記減衰層と前記充填層とが上下方向に合わせて１０層積層されることで構成されており、前記中間層部の上から２つ目および下から２つ目の層は前記充填層である（請求項６）。

【0024】

この構成によれば、最上層と最下層とに配置された減衰層が、上面部あるいは下面部と充填層とに挟み込まれるので、これら減衰層の歪を大きくして減衰層による振動の減衰効果を高めることができる。

【発明の効果】

【0025】

以上説明したように、本発明の車両のフロアパネル構造によれば、ロードノイズの低減と乗り心地の向上とを両立できるとともに、材料開発にかかる手間を小さくすることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の一実施形態にかかる車両の構造を概略的に示した上面図である。

【図2】図２は、フロアパネル１の概略斜視図である。

【図3】図３は、フロアパネル１の断面構造を示す模式図である。

【図4】図４は、フロアパネルの層のパターンを示した図である。

【図5】図５は、複数のパターンのフロアパネルについて調べたモード減衰比の結果を表したグラフである。

【図6】図６は、複数のパターンのフロアパネルについて調べたフロア振動低減代の結果を表したグラフである。

【図7】図７は、複数のパターンのフロアパネルについて調べた内部質量とフロア振動低減代の関係を表したグラフである。

【図8】図８は、減衰層と充填層の弾性率比とフロア振動低減代との関係を表したグラフである。

【図9】図９は、減衰層と充填層の密度比とフロア振動低減代との関係を表したグラフである。

【図10】図１０は、複数の層で構成された物体の等価弾性率の算出手順を説明するため図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

図１は、本発明のフロアパネル構造が適用される車両の構造を概略的に示した上面図である。図２は、フロアパネル１の概略斜視図である。フロアパネル１は、全体として板状の部材である。フロアパネル１は、その上面が車両Ｖのキャビンの底面を構成し、且つ、その下面が車両Ｖの車体Ｖ０の下面を構成するように車両Ｖに設けられる。図１の例では、フロアパネル１は、所定の方向に延びる略長方形状を呈する。図１の例では、車両Ｖに、２枚のフロアパネル１が、それぞれ車両Ｖの前後方向に延びる姿勢で車幅方向に並設されている。また、各フロアパネル１の上方にシート（不図示）が載置されるようになっており、フロアパネル１の上方には、シートを支持する支持部Ｖ１が配置される。

【0028】

図３は、フロアパネル１の断面構造を示す模式図である。フロアパネル１は、フロアパネル１の上面を構成する上面部１０と、フロアパネル１の下面を構成する下面部２０と、これらの間に配置される中間層部４０と、中間層部４０の外周を囲むように上面部１０と下面部２０とをつなぐ壁面部３０とを有する。

【0029】

下面部２０は、車体Ｖ０の下面を構成する。つまり、下面部２０は、いわゆるアンダーカバーとして機能する。上面部１０は、車両Ｖのキャビンの上面を構成する。つまり、上面部１０は、いわゆるフロアマットとして機能する。本実施形態では、上面部１０と下面部２０とは、それぞれ樹脂製のパネル部材である。

【0030】

中間層部４０は、減衰層５０と、減衰層５０とは異なる物性の充填層６０とを含む複数の層が上下方向に積層されることで構成されている。すなわち、減衰層５０は、所定の物性を有する材料が層状に成形されたものであり、充填層６０は、減衰層５０を構成する材料とは別の物性を有する材料が層状に成形されたものであり、中間層部４０では、これらの層が上下方向に重ねて配置されている。

【0031】

本実施形態では、図３に示すように、減衰層５０と充填層６０とが合わせて１０層積層されている。以下では、適宜、これらの１０層を上から順に第１層Ｓ１、第２層Ｓ２、第３層Ｓ３、第４層Ｓ４、第５層Ｓ５、第６層Ｓ６、第７層Ｓ７、第８層Ｓ８、第９層Ｓ９、第１０層Ｓ１０という。

【0032】

本実施形態では、中間層部４０の最上層である第１層Ｓ１と、第４層Ｓ４と、第７層Ｓ７と、中間層部４０の最下層である第１０層の４つの層が、減衰層５０であり、残りの６つの層が充填層６０である。

【0033】

本実施形態では、各充填層６０および各減衰層５０の体積はほぼ同じに設定されている。詳細には、充填層６０と各減衰層５０は、各厚みと各面積（上下方向と直交する方向の断面積）とがそれぞれ互いに同じ値に設定されている。これより、充填層６０が中間層部４０に占める体積の割合は６０％であり、減衰層５０が中間層部４０に占める体積の割合は４０％であり、中間層部４０は、充填層６０が中間層部４０に占める体積の割合の方が、減衰層５０が中間層部４０に占める体積の割合よりも大きくなるように構成されている。

【0034】

減衰層５０は粘弾性を有する。例えば、アクリル系の粘弾性部材が減衰層５０として用いられる。

【0035】

充填層６０の損失係数は減衰層５０の損失係数よりも小さく、充填層６０の損失係数は減衰層５０の損失係数の１００％未満である。また、充填層６０の損失係数は、減衰層５０の損失係数の１０％以上の値に設定されている。例えば、減衰層５０として損失係数が１．０のものが用いられ、充填層６０として損失係数が０．１であって減衰層５０の損失係数の１０％の値となるものが用いられる。例えば、損失係数が上記のように設定されたウレタン系の硬質発泡充填剤が充填層６０として用いられる。

【0036】

充填層６０の弾性率は、減衰層５０の弾性率の２００倍以上且つ６００倍以下に設定されている。例えば、減衰層５０として弾性率が１．５（ＭＰａ）のものが用いられ、充填層６０として弾性率が８００（ＭＰａ）であって減衰層５０の弾性率の６００倍程度のものが用いられる。

【0037】

また、充填層６０の密度は、減衰層５０の密度の１００％以下に設定されている。例えば、減衰層５０として密度が１．０×１０^－６（Ｋｇ／ｍｍ^３）のものが用いられ、充填層６０として密度が５．８×１０^－７（Ｋｇ／ｍｍ^３）であって減衰層５０の密度の６０％程度のものが用いられる。

【0038】

以上のように、上記実施形態では、フロアパネル１の中間層部４０に、粘弾性を有して損失係数が高い減衰層５０が設けられている。そのため、ロードノイズとして認識されるフロアパネル１の振動を中間層部４０によって減衰させてロードノイズを低減できる。しかも、上記実施形態では、中間層部４０の最上層（第１層Ｓ１）と最下層（第２層Ｓ２）に減衰層５０が配置されるとともに、中間層部４０の上から２つ目の層である第２層Ｓ２と、下から２つ目の層である第９層Ｓ９に充填層６０が配置されている。そのため、中間層部４０によってフロアパネル１の振動を効果的に減衰できる。

【0039】

また、上記実施形態では、フロアパネル１の中間層部４０に、損失係数が減衰層５０の損失係数の１００％未満であって比較的低い値に設定された充填層６０が設けられている。そのため、上面部１０および下面部２０の膜振動に対して充填層６０を振動させて、充填層６０の振動と上面部１０および下面部２０の膜振動との間に位相ずれを生じさせることが可能になる。従って、上面部１０および下面部２０の膜振動の振幅および振動エネルギーを小さくして乗り心地を良好にできる。具体的に、フロアパネル１には乗員の足が載置される。また、上記のようにフロアパネル１の上方にはシートが配置されるようになっている。そのため、フロアパネル１が大きく膜振動するとそれが乗員に伝わることで乗り心地が低下する。これに対して、上面部１０および下面部２０の膜振動の振幅および振動エネルギーが小さくなれば乗員が感じる乗り心地が向上する。特に、上記実施形態では、充填層６０が中間層部４０に占める体積の割合が、減衰層５０が中間層部４０に占める体積の割合よりも大きい。そのため、充填層６０によって確実に上面部１０および下面部２０の膜振動を低減できる。

【0040】

しかも、上記実施形態では、中間層部４０の最上層（第１層Ｓ１）と最下層（第２層Ｓ２）に減衰層５０が配置され、充填層６０の密度が減衰層５０の密度の１００％以下に設定されるとともに、中間層部４０の第１層Ｓ１および第１０層Ｓ１０よりも上下方向の内側において２つの充填層６０に挟まれる位置に減衰層５０が設けられている。また、上記実施形態では、充填層６０の弾性率が減衰層５０の弾性率の２００倍以上且つ６００倍以下に設定されるとともに、充填層６０の損失係数が減衰層５０の損失係数の１０％以上（且つ１００％未満）の値に設定される。そのため、中間層部４０によって上面部１０および下面部２０の膜振動を確実に低減して、乗り心地を確実に高めることができる。

【0041】

そして、上記実施形態によれば、車種等の変更に伴ってフロアパネルに加えられる振動の周波数が変わったときや、求められるロードノイズの低減効果と乗り心地の向上効果の度合いが変わったときでも、減衰層５０および充填層６０の枚数や厚み、また、これらの割合を調整することで、ロードノイズの低減効果と乗り心地向上効果とを適切な度合いで両立させることができる。そのため、仮に粘弾性を有する１つの減衰部材で中間層部を構成して、この減衰部材の物性を、ロードノイズの低減効果と乗り心地の向上効果とが適切に得られるように調整する場合に比べて、材料開発にかかる手間を小さくすることができる。

【0042】

上記のロードノイズの低減効果と乗り心地の向上効果詳細について、図４～図１０を用いて説明する。

【0043】

本願発明者らは、中間層部を構成する層のパターンが互いに異なる複数のフロアパネルについて、それぞれ乗り心地の向上効果を調べた。図４は、調査を行った各フロアパネルの層のパターンを示した図である。つまり、各フロアパネルの中間層部を模式的に示した図である。図４に示す各フロアパネルの中間層部は、いずれも、上記実施形態と同様に合計１０個の層で構成されている。また、各層の体積は、上記実施形態と同様に互いに同じ体積とされている。また、図４に示す各フロアパネルでは、いずれも、減衰層５０が中間層部４０に占める体積の割合が４０％とされ、充填層６０が中間層部４０に占める体積の割合が６０％とされている。

【0044】

図４の（Ｐ１）に示すパターンは、上記実施形態と同じパターンである。つまり、図４の（Ｐ１）に示すパターンでは、中間層部４０の最上層である第１層Ｓ１と、第４層Ｓ４と、第７層Ｓ７と、最下層である第１０層Ｓ１０とが減衰層５０で構成されて、残りの第２層Ｓ２、第３層Ｓ３、第５層Ｓ５、第６層Ｓ６、第８層Ｓ８および第９層Ｓ９が充填層６０で構成されている。以下では、上記実施形態に係るフロアパネルであって、層のパターンが図４の（Ｐ１）のパターンであるフロアパネルを、第１パネルという。

【0045】

図４の（Ｐ２）に示すパターンでは、第１層Ｓ１と、第５層Ｓ５と、第６層Ｓ６と、第１０層Ｓ１０とが減衰層５０で構成されて、残りの第２層Ｓ２～第４層Ｓ４、第７層Ｓ７～第９層Ｓ９が充填層６０で構成されている。以下では、層のパターンが図４の（Ｐ２）のパターンであるフロアパネルを、第２パネルという。

【0046】

図４の（Ｐ３）に示すパターンでは、第１層Ｓ１と、第３層Ｓ３と、第８層Ｓ８と、第１０層Ｓ１０とが減衰層５０で構成されて、残りの第２層Ｓ２、第４層Ｓ４～第７層Ｓ７、および第９層Ｓ９が充填層６０で構成されている。以下では、層のパターンが図４の（Ｐ３）のパターンであるフロアパネルを、第３パネルという。

【0047】

図４の（Ｐ４）に示すパターンでは、第１層Ｓ１と、第２層Ｓ２と、第９層Ｓ９と、第１０層Ｓ１０とが減衰層５０で構成されて、残りの第３層Ｓ３～第８層Ｓ８が充填層６０で構成されている。以下では、層のパターンが図４の（Ｐ４）のパターンであるフロアパネルを、第４パネルという。

【0048】

図４の（Ｐ５）に示すパターンでは、第２層Ｓ２と、第３層Ｓ３と、第８層Ｓ８と、第９層Ｓ９とが減衰層５０で構成されて、残りの第１層Ｓ１、第４層Ｓ４～第７層Ｓ７、および第１０層Ｓ１０が充填層６０で構成されている。以下では、層のパターンが図４の（Ｐ５）のパターンであるフロアパネルを、第５パネルという。

【0049】

図４の（Ｐ６）に示すパターンでは、第３層Ｓ３と、第４層Ｓ４と、第７層Ｓ７と、第８層Ｓ８とが減衰層５０で構成されて、残りの第１層Ｓ１、第２層Ｓ２、第５層Ｓ５、第６層Ｓ６、第９層Ｓ９、および第１０層Ｓ１０が充填層６０で構成されている。以下では、層のパターンが図４の（Ｐ６）のパターンであるフロアパネルを、第６パネルという。

【0050】

図４の（Ｐ７）に示すパターンでは、第４層Ｓ４～第７層Ｓ７が減衰層５０で構成されて、残りの第１層Ｓ１～第３層Ｓ３、および第８層Ｓ８～第１０層Ｓ１０が充填層６０で構成されている。以下では、層のパターンが図４の（Ｐ７）のパターンであるフロアパネルを、第７パネルという。

【0051】

図４の（Ｐ８）に示すパターンでは、第１層Ｓ１～第４層Ｓ４が減衰層５０で構成されて、残りの第５層Ｓ５～第１０層Ｓ１０が充填層６０で構成されている。以下では、層のパターンが図４の（Ｐ８）のパターンであるフロアパネルを、第８パネルという。

【0052】

図４の（Ｐ９）に示すパターンでは、第７層Ｓ７～第１０層Ｓ１０が減衰層５０で構成されて、残りの第１層Ｓ１～第６層Ｓ６が充填層６０で構成されている。以下では、層のパターンが図４の（Ｐ９）のパターンであるフロアパネルを、第９パネルという。

【0053】

図５は、上記の９個のパターンのフロアパネルについてモード減衰比を調査した結果を示したグラフである。なお、図５および後述する図６、図７のグラフに示した結果は、減衰層５０を、弾性率が１．５（ＭＰａ）、密度が１．０×１０^－７（Ｋｇ／ｍｍ^３）、損失係数が１．０の粘弾性体とし、充填層６０を、弾性率が８００（ＭＰａ）、密度が５．８×１０^－７（Ｋｇ／ｍｍ^３）、損失係数が０．１の発泡充填剤としたときの結果である。つまり、図５のグラフに示した結果は、充填層６０の損失係数が減衰層５０の損失係数の１０％であり、充填層６０の弾性率が減衰層５０の弾性率の６００倍程度であり、充填層６０の密度が減衰層５０の密度の６０％程度であるときの結果である。

【0054】

図５に示されるように、中間層部４０の最上層である第１層Ｓ１と最下層である第１０層Ｓ１０に減衰層５０が配置された第１パネル（Ｐ１）～第４パネル（Ｐ４）のモード減衰比は、第１層Ｓ１と第１０層Ｓ１０の少なくとも一方に充填層６０が配置された第５パネル（Ｐ５）～第９パネル（Ｐ９）のモード減衰比よりも高くなっている。

【0055】

また、第１パネル（Ｐ１）～第３パネル（Ｐ３）であって中間層部４０の上から２つ目の第２層Ｓ２および下から２つ目の第９層Ｓ９に充填層６０が配置されたパネルのモード減衰比は、第４パネル（Ｐ４）であって第２層Ｓ２および第９層Ｓ９に減衰層５０が配置されたパネルのモード減衰比よりも高くなっている。

【0056】

これに対して、上記実施形態に係るフロアパネル１は第１パネル（Ｐ１）と同様のパターンで構成されており、上記実施形態に係るフロアパネル１では、第１層Ｓ１と第１０層Ｓ１０に減衰層５０が配置されるとともに、第２層Ｓ２と第９層Ｓ９に充填層６０が配置されている。そのため、上記実施形態によれば、モード減衰比が高いフロアパネル１が実現されて、上面部１０および下面部２０を介してキャビン外部から伝達された振動であってロードノイズとして認識される振動を効果的に減衰できる。

【0057】

ここで、第１層Ｓ１と第１０層Ｓ１０に減衰層５０が配置された第１パネル（Ｐ１）～第４パネル（Ｐ４）のモード減衰比が高くなるのは、上面部１０と下面部２０に直接接触する第１層Ｓ１と第１０層Ｓ１０に減衰層５０が配置されることで、上面部１０と下面部２０の振動エネルギーを直接的に減衰層５０に伝達してこれを歪エネルギーとして効果的に減衰層５０に蓄積させられるためと考えられる。

【0058】

また、第２層Ｓ２と第９層Ｓ９に充填層６０が配置された第１パネル（Ｐ１）～第３パネル（Ｐ３）のモード減衰比が、第２層Ｓ２と第９層Ｓ９にも減衰層５０が配置された第４パネル（Ｐ４）のモード減衰比よりも高くなるのは、第１パネル（Ｐ１）～第３パネル（Ｐ３）では、第１層Ｓ１と第１０層Ｓ１０に配置された減衰層５０が、上面部１０あるいは下面部２０と充填層６０とに挟み込まれることで当該減衰層５０の歪みが促進されて減衰層５０に蓄積される歪みエネルギーが大きくなるためと考えられる。

【0059】

図６は、上記の９個のパターンのフロアパネルについて乗り心地向上効果を調査した結果を示したグラフである。

【0060】

具体的に、本願発明者らは、乗り心地への影響が大きいことがわかっている５０Ｈｚ以上２００Ｈｚ以下の範囲に含まれる振動を、各パターンのフロアパネルにそれぞれ付与するというシミュレーションを行い、上記振動が付与されたときの各フロアパネルのイナータンスを算出した。また、フロアパネルから中間層部４０を除いた中空のパネル部材、つまり、上面部１０と下面部２０と壁面部３０のみからなる部材にも同様に上記の振動を付与するシミュレーションを行い、当該部材のイナータンスを基準値として算出した。そして、各フロアパネルのイナータンスと基準値とを比較して、各フロアパネルのイナータンスの基準値に対する低減割合を、乗り心地性能の向上効果を表す指標として算出した。具体的に、基準値から各フロアパネルのイナータンスを引いた値を基準値で割った値をフロア振動低減代（％）として算出した。つまり、所定のパターンのフロアパネルのイナータンスをＡ１とし、基準値をＡ０とすると、フロア振動低減代（％）はフロア振動低減代（％）＝（Ａ０－Ａ１）／Ａ０×１００によって算出される。図６のグラフの縦軸は、このようにして算出したフロア振動低減代（％）である。なお、フロア振動低減代が高いほど、振動の低減効果は高く、乗り心地はより良好になる。

【0061】

図６に示されるように、第１層Ｓ１と第１０層Ｓ１０に減衰層５０が配置された第１パネル（Ｐ１）～第４パネル（Ｐ４）のフロア振動低減代は、第１層Ｓ１と第１０層Ｓ１０の少なくとも一方に充填層６０が配置された第５パネル（Ｐ５）～第９パネル（Ｐ９）のフロア振動低減代よりも高くなっている。特に、第１パネル（Ｐ１）～第４パネル（Ｐ４）のフロア振動低減代は、５％よりも高く、フロアパネルから中間層部４０を除いた中空のパネル部材に対して有意に高くなる。

【0062】

これに対して、上記実施形態に係るフロアパネル１は第１パネル（Ｐ１）と同様のパターンで構成されており、上記実施形態に係るフロアパネル１では、第１層Ｓ１と第１０層Ｓ１０に減衰層５０が配置されている。そのため、上記実施形態によれば、フロア振動低減代を有意に高くできる。つまり、上面部１０と下面部２０の膜振動を有意に低減でき、乗り心地を良好にできる。

【0063】

ここで、第１層Ｓ１と第１０層Ｓ１０に減衰層５０が配置された第１パネル（Ｐ１）～第４パネル（Ｐ４）のフロア振動低減代が、第１層Ｓ１と第１０層Ｓ１０の少なくとも一方に充填層６０が配置された他のパネル（Ｐ５～Ｐ９）のフロア振動低減代よりも高くなるのは、次の理由によると考えられる。

【0064】

第１層Ｓ１と第１０層Ｓ１０に減衰層５０が配置される構成では、上面部１０および下面部２０に付与された振動は、損失係数が高いことで歪みやすい減衰層５０を介して全ての充填層６０に伝達されることになる。そのため、上面部１０および下面部２０に付与された振動が充填層６０に伝わる途中にも当該振動の位相ずれが生じることになり、充填層６０の上面部１０および下面部２０に対する位相ずれが大きくなる。これより、第１層Ｓ１と第１０層Ｓ１０に減衰層５０が配置される構成では、フロア振動低減代が高くなる。

【0065】

また、第１層Ｓ１と第１０層Ｓ１０に減衰層５０が配置される構成では、中間層部４０全体が、上面部１０に最も近い位置に配置された減衰層５０から下面部２０に最も近い位置に配置された減衰層５０にわたる領域であって上面部１０と下面部２０の振動を位相がずれた状態で充填層６０に伝達する領域（以下、適宜、位相遅れ領域という）として機能する。これより、第１層Ｓ１と第１０層Ｓ１０に減衰層５０が配置される構成では、位相遅れ領域の体積および質量ひいては慣性モーメントが大きくなる。従って、この構成では、位相遅れ領域およびこれに含まれる充填層６０の上面部１０および下面部２０に対する位相ずれが大きくなって、フロア振動低減代が高くなる。

【0066】

図７は、図６のグラフを上記の位相遅れ領域の質量で整理したグラフである。具体的に、図７のグラフは、横軸を位相遅れ領域の質量とし、縦軸をフロア振動低減代としたグラフであって、第１パネル（Ｐ１）～第９パネル（Ｐ９）の各値をプロットしたものである。この図７からも明らかなように、位相遅れ領域の質量とフロア振動低減代との相関は高く、上記のように、位相遅れ領域の質量が大きいとフロア振動低減代は高くなるといえる。なお、図７において、第８パネル（Ｐ８）および第９パネル（Ｐ９）は、第７パネル（Ｐ７）と同じ位相遅れ領域の質量を有するとして図示している。

【0067】

また、図５のグラフに示されるように、第１パネル（Ｐ１）～第３パネル（Ｐ３）であって、中間層部４０の第１層Ｓ１および第１０層Ｓ１０よりも上下方向の内側において２つの充填層６０に挟まれる位置に減衰層５０が設けられたパネルのフロア振動低減代は、第４パネル（Ｐ４）であって中間層部４０の第１層Ｓ１および第１０層Ｓ１０よりも上下方向の内側に２つの充填層６０に挟まれた減衰層５０を有しないパネルのフロア振動低減代よりも高くなっている。具体的に、第１パネル（Ｐ１）では、第４層Ｓ４に配置された減衰層５０が第３層Ｓ３と第５層Ｓ５に配置された充填層６０に挟まれており、第７層Ｓ７に配置された減衰層５０が第６層Ｓ６および第８層Ｓ８に配置された充填層６０に挟まれている。また、第２パネル（Ｐ２）では、第５層Ｓ５と第６層Ｓ６に配置された減衰層５０が第４層Ｓ４と第７層Ｓ７に配置された充填層６０に挟まれている。また、第３パネル（Ｐ３）では、第３層Ｓ３に配置された減衰層５０が第２層Ｓ２と第４層Ｓ４に配置された充填層６０に挟まれており、第８層Ｓ８に配置された減衰層５０が第７層Ｓ７および第９層Ｓ９に配置された充填層６０に挟まれている。一方、第４パネル（Ｐ４）は、充填層６０が第３層Ｓ３から第８層Ｓ８にわたって連続して配置されており、２つの充填層６０に挟まれた減衰層５０を有しない。

【0068】

このように第１パネル（Ｐ１）～第３パネル（Ｐ３）のフロア振動低減代が高くなるのは、位相ずれ領域に比較的密度の高い減衰層５０が含まれることで位相ずれ領域の重量および慣性モーメントが高くなる結果、位相ずれ領域に含まれる充填層６０の上面部１０および下面部２０に対する位相ずれが大きくなるためと考えられる。

【0069】

これに対して、上記実施形態に係るフロアパネル１は第１パネル（Ｐ１）と同様のパターンで構成されて、中間層部４０の第１層Ｓ１および第１０層Ｓ１０よりも上下方向の内側において２つの充填層６０に挟まれる位置に減衰層５０が設けられているとともに、充填層６０の密度が減衰層５０の密度の１００％以下とされて減衰層５０の密度が充填層６０の密度以上となっている。そのため、上記実施形態によれば、フロア振動低減代を確実に高くして、乗り心地を向上できる。

【0070】

また、本願発明者らは、減衰層５０と充填層６０の弾性率の比率とフロア振動低減代の関係、および減衰層５０と充填層６０の密度の比率とフロア振動低減代の関係について調査した。図８および図９は、この調査結果を示したグラフである。具体的に、本願発明者らは、減衰層５０と充填層６０の弾性率の比率と密度の比率とを種々に変更したフロアパネルについてシミュレーションを行い、各フロアパネルのフロア振動低減代を調べた。図８のグラフの横軸は、減衰層５０の弾性率に対する充填層６０の弾性率の割合である弾性率比、縦軸は上記のフロア振動低減代である。図９のグラフの横軸は、減衰層５０の密度に対する充填層６０の密度の割合である密度比、縦軸は上記のフロア振動低減代である。また、図８および図９のグラフには、中間層部４０の等価弾性率および平均密度を一定として弾性率比と密度比とを変更させたときの結果を示している。

【0071】

ここで、平均密度は、中間層部４０の密度の平均値であり、中間層部４０の全体の重量を全体の体積で割った値である。

【0072】

また、等価弾性率は、中間層部４０全体の弾性率に相当する値であり、減衰層５０と充填層６０の各弾性率と、減衰層５０および充填層６０の各寸法とに基づいて算出される。

【0073】

図１０は、複数の層で構成された物体の等価弾性率の算出手順を説明するため図である。ここでは、図１０のように、弾性率が互いに異なる物質で構成されるとともに厚みが互いに異なる一方で断面積（厚み方向と直交する面の面積）が互いに同じ３つの層で構成された物体の等価弾性率を算出する例を説明する。以下では、図１０の物体Ｂの各層を上から順に第１層Ｄ１、第２層Ｄ２、第３層Ｄ３という。図１０の例では、物体Ｂの等価弾性率Ｅは、次の式（１）で算出される。
Ｅ＝√（αＥ_Ｔ２＋βＥ_Ｈ２）・・（１）
式（１）において、αおよびβはαとβの合計が１となる係数である。Ｅ_Ｔは、物体Ｂの縦弾性係数に相当する値であり、３つの層を直列で接続された３つのバネと見立てることで以下の式（２）を用いて算出される。Ｅ_Ｈは、物体Ｂの横弾性係数に相当する値であり、３つの層を並列で接続された３つのバネと見立てることで以下の式（３）で算出される。
Ｅ_Ｔ＝Ｅ_１Ｅ_２Ｅ_３（Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３）／（Ｅ_１Ｅ_２Ｌ_３＋Ｅ_２Ｅ_３Ｌ_１＋Ｅ_１Ｅ_３Ｌ_２）・・（２）
Ｅ_Ｈ＝（Ｅ_１Ｌ_１＋Ｅ_２Ｌ_２＋Ｅ_３Ｌ_３）／（Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３）・・（３）
Ｅ_１、Ｅ_２およびＥ_３は、それぞれ第１層Ｄ１、第２層Ｄ２および第３層Ｄ３の弾性率である。また、図１０に示すように、Ｌ_１、Ｌ_２およびＬ_３は、それぞれ第１層Ｄ１、第２層Ｄ２および第３層Ｄ３の厚み寸法である。

【0074】

図８には、密度比毎に、弾性率比とフロア振動低減代との関係をラインで表しており、図８のグラフのＸ１～Ｘ５の５つのラインは、互いに密度比が異なるフロアパネルの上記関係を表している。図９には、弾性率比毎に、密度比とフロア振動低減代との関係をラインで表しており、図９のグラフのＸ１０～Ｘ１４の５つのラインは、互いに弾性率比が異なるフロアパネルの上記関係を表している。

【0075】

図８に示されるように、いずれの密度比においても、弾性比率が１から増大するに従ってフロア振動低減代は大きくなっていく。そして、いずれの密度比においても、弾性比率が２００以上になると、フロア振動低減代は有意に大きくなる。ただし、弾性比率が６００よりも大きくなると、弾性比率を大きくしてもフロア振動低減代はほとんど変化しなくなる。つまり、弾性比率を６００よりも大きくすることで得られる効果はほとんどないと言える。これより、弾性比率を２００以上且つ６００以下とすれば、すなわち、充填層６０の弾性率を減衰層５０の弾性率の２００倍以上且つ６００倍以下とすれば、確実に高いフロア振動低減代が得られるといえる。

【0076】

これに対して、上記実施形態では、充填層６０の弾性率が減衰層５０の弾性率の２００倍以上に設定されている。そのため、より確実に高いフロア振動低減代を得ることができ、より確実に乗り心地を向上できる。

【0077】

また、図９に示されるように、いずれの弾性率比においても、密度比が小さくなるに従ってフロア振動低減代は大きくなる。そして、密度比が１以下になると、密度比の変化量に対するフロア振動低減代の増加量は小さくなり、フロア振動低減代は高い値に維持される。これより、密度比を１以下とすれば、すなわち、充填層６０の密度を減衰層５０の密度の１倍以下とすれば、確実に高いフロア振動低減代が得られるといえる。

【0078】

これに対して、上記実施形態では、充填層６０の密度が減衰層５０の密度の１００％以下つまり１倍以下に設定されている。そのため、より確実に高いフロア振動低減代を得ることができ、より確実に乗り心地を向上できる。

【0079】

また、上記の各調査結果とは別に、本願発明者らは、充填層６０の損失係数を１０％未満にすると、充填層６０による振動減衰効果が低下することで、充填層６０の損失係数が１０％以上のフロアパネルに対してフロア振動低減代が有意に低下することを突き止めた。

【0080】

これに対して、上記実施形態では、充填層６０の密度が減衰層５０の密度の１００％以下つまり１倍以下に設定されている。そのため、より確実に高いフロア振動低減代を得ることができ、より確実に乗り心地を高めることができる。

【0081】

（変形例）
上記実施形態では、充填層６０が中間層部４０に占める体積の割合が６０％の場合を説明したが、上記のように、充填層６０の体積割合を減衰層５０の体積割合よりも大きくすることで乗り心地性能を高めることができる。従って、充填層６０が中間層部４０に占める体積の割合は、５０％以上の範囲で適宜変更可能である。

【0082】

上記実施形態では、第４層Ｓ４と第７層Ｓ７に減衰層５０が配置されることで、中間層部４０が最上層（第１層S1）および最下層（第１０層S1０）よりも上下方向の内側において２つの充填層に挟まれた減衰層を有するという構成が実現される場合を説明したが、この構成を実現するための配置はこれに限られない。

【0083】

例えば、第２パネル（Ｐ２）のように第５層Ｓ５と第６層Ｓ６に減衰層５０が配置されることで上記の構成が実現されてもよい。また、第３パネル（Ｐ３）のように第３層Ｓ３と第８層Ｓ８に減衰層５０が配置されることで上記の構成が実現されてもよい。

【0084】

また、上記のように、中間層部４０の最上層（第１層S１）と最下層（第２層S2）の双方に減衰層５０を配置するという構成によって乗り心地は良好になる。これより、中間層部４０を、最上層（第１層S1）および最下層（第１０層S1０）よりも上下方向の内側において２つの充填層に挟まれた減衰層を有しない構成としてもよい。

【0085】

例えば、第４パネル（Ｐ４）のように充填層６０を第３層Ｓ３から第８層Ｓ８にわたって連続して配置してもよい。

【0086】

ただし、上記のように、中間層部４０を、最上層（第１層S1）および最下層（第１０層S1０）よりも上下方向の内側において２つの充填層に挟まれた減衰層を有する構成とすれば、より確実に乗り心地を良好にできる。

【0087】

また、上記実施形態では、充填層６０の密度が減衰層５０の密度の１００％以下である場合を説明したが、これらの密度の関係はこれに限られない。ただし、上記のように、充填層６０の密度を減衰層５０の密度の１００％以下とすれば、確実に乗り心地を良好にできる。

【0088】

また、上記実施形態では、充填層６０の弾性率が減衰層５０の弾性率の２００％以上である場合を説明したが、これらの弾性率の関係はこれに限られない。ただし、上記のように、充填層６０の弾性率を減衰層５０の弾性率の２００％以上とすれば、確実に乗り心地を良好にできる。

【0089】

また、上記実施形態では、中間層部４０が１０層で構成される場合を説明したが、中間層部４０の層の総数はこれに限られない。

【符号の説明】

【0090】

１ フロアパネル
１０ 上面部
２０ 下面部
３０ 壁面部
４０ 中間層部
５０ 減衰層
６０ 充填層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】