DE602004012930T2

DE602004012930T2 - Bodenplattenstruktur für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE602004012930T2
Application number: DE602004012930T
Authority: DE
Inventors: Takanobu Kamura; Masaru Chikita
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2003-08-20
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2024-07-27
Also published as: CN1583489A; EP1508507B1; CN100427349C; US7134710B2; US20050040678A1; DE602004012930D1; JP2005059818A; JP4019422B2; EP1508507A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Bodenblechstruktur einer Autokarosserie und insbesondere die Bodenblechstruktur einer Autokarosserie, bei der der Boden eines Kraftfahrzeugs ein mit Rahmenelementen der Autokarosserie verbunden vorgesehenes Bodenblech umfasst.
Stand der Technik
Schwingung von mit dem Motor oder der Aufhängung verbundenen Rahmenelementen wird bekannterweise auf Bodenbleche übertragen, was die Bodenbleche schwingen lässt, und dadurch schwingt die Luft in dem Fahrzeuginnenraum stark, was störende Vibrationen und Geräusch im Innenraum erzeugt.
In diesem Fall kann die Quelle von Schwingung, die das Problem verursacht, eine Schwingung vom Motor selbst oder von der Aufhängung übertragenes Straßengeräusch sein, während dieses Straßengeräusch typischerweise Komponenten aufgrund von Resonanz des Reifenhohlraums und Komponenten aufgrund von Resonanz der Aufhängung umfasst.
Typische Maßnahmen, die herkömmlicherweise ergriffen werden, um diese Schwingung und dieses Geräusch abzustellen, umfassen das Anbringen von schwingungsdämpfenden Materialien und schwingungsunterdrückenden Materialien als diverse schwingungsdämpfende und schwingungsunterdrückende Maßnahmen. Während es möglich ist, auf dies Weise Schwingung und Geräusch zu mindern, ist eine äußerst große Menge an schwingungsdämpfendem und schwingungsunterdrückendem Material erforderlich, was das Fahrzeuggewicht steigert und zu verschiedenen nachteiligen Wirkungen führt und auf der Kostenseite zu einem großen Problem wird.
Zudem liegt die von dem Motor und der Aufhängung übertragene störende Schwingung in einem Kraftfahrzeug im Wesentlichen bei oder unter 400 Hz und weist insbesondere bei einer Frequenz nahe 250 Hz, was aus der Reifenhohlraumresonanz entstehendes Straßengeräusch ist, eine Spitze auf. Also ist eine Technik bekannt, mittels derer mehrere Wulste in den Bodenblechen gebildet werden, was die Blechdicke verstärkt und ihre Steifigkeit verbessert, wodurch die Eigenfrequenz des Bodenblechs zu einem hohen Band von über 400 Hz verschoben wird. Insbesondere wird ein Versuch unternommen, das Mitschwingen des Bodenblechs bei der Resonanzfrequenz der Aufhängung und dem Resonanzfrequenzband des Reifenhohlraums zu verhindern, wodurch störende Schwingung und störendes Geräusch gemindert werden.
Während dies in diesem Fall den Vorteil hat, Resonanzspitzen in Bereichen niedriger Frequenzen unterdrücken zu können, nimmt die Schwingung in den hohen Lagen umgekehrt zu, so dass es erforderlich wird, große Mengen an schwingungsdämpfenden und schwingungsunterdrückenden Materialien zu verwenden, um Schwingung und Geräusch in den Bereichen hoher Frequenz zu unterdrücken. Selbst in dem Fall nimmt wie vorstehend beschrieben das Fahrzeuggewicht auf diese Weise zu, so dass es verschiedene nachteilige Wirkungen und Probleme auf der Kostenseite gibt, so dass es erwünscht ist, dieses Problem zu lösen.
Somit konzentrierten sich die vorliegenden Erfinder auf die Beziehung zwischen den Schwingungsfrequenzen und den Schwingungsmoden von auf das Bodenblech übertragenen Schwingungen und schlugen eine Struktur eines Bodenblechs vor, die eine Schwingungsmoden-Anpassstruktur aufweist, bei der Schallemissionswerte bei bestimmten Schwingungsfrequenzen (Resonanzbereiche) noch kleinere Schwingungsmoden werden, wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 9-202269 ( JP-A-9-202269 ) gezeigt wird. Diese Bodenblechstruktur ist eine Struktur, bei der die spezifischen Frequenzen Frequenzen nahe den 250 Hz von Straßengeräusch sind, das sich aus der auf das Bodenblech übertragenen Reifenhohlraumresonanz als störendeste Schwingung ergibt, und daher wird die Steifigkeit des Bodenblechs teilweise angepasst, so dass die Schwingungsmode des Bodenblechs eine Schwingungsmode wie zum Beispiel eine 2 × 2-Mode oder 2 × 1-Mode wird, bei der eine gleichmäßige Anzahl an Schwingungsbäuchen erzeugt wird, und somit ist es mit einer Anordnung, bei der die von den jeweiligen Schwingungsbäuchen abgegebenen Schallwellen einander aufheben, möglich, den Schallemissionspegel zu mindern und Geräusch im Innenraum zu mindern.
Im herkömmlichen Fall aber, bei dem wie vorstehend beschrieben schwingungsdämpfende Materialien und schwingungsunterdrückende Materialien an der gesamten Oberfläche des Bodenblechs angebracht sind, gibt es Probleme vermehrter Materialkosten und größeren Fahrzeuggewichts. Wenn zudem die Blechdicke gesteigert wird, gibt es auch ein Problem größeren Fahrzeuggewichts.
Bei der in der vorstehend beschriebenen ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung muss zudem zum Erzeugen von Schwingungen zum Beispiel in einer 2 × 1-Mode der Schwingungsbereich des Bodenblechs eine in etwa 2 × 1-Rechteckform haben, aufgrund der Anordnung von vorhandenen Komponenten unter dem Boden des Kraftfahrzeugs, einschließlich der Antriebswelle, des Differentials und anderer Antriebsstrangkomponenten, der Aufhängung und anderer Komponenten des Aufhängungssystems, von Auspuffrohren, Schalldämpfern und anderen Komponenten der Abgasanlage und des Benzintanks und dergleichen und auch aufgrund der Beziehung zu der Sitzanordnung in dem Innenraum gibt es aber Beschränkungen bei der Anordnung der Rahmenelemente, so dass es Fälle gibt, bei denen den an den Bodenelementen angebrachten Bodenblechen keine in etwa 2 × 1-Rechteckform gegeben werden kann, und somit hat man das Problem, dass es nicht möglich ist, in diesem Fall Schwingungen in einer 2 × 1-Mode zu erzeugen.
Wenn dagegen der Schwingungsbereich des Bodenblechs nicht eine in etwa 2 × 1-Recheckform hat, kann es denkbar sein, einen 2 × 1-Schwingungsbereich durch Verwenden einer sehr starren Wulst oder dergleichen herzustellen, um einen Schwingungsbereich rechteckiger Form zu bilden, wenn aber die Steifigkeit des Blechs des Bodenblechs hoch ist oder der Schwingungsbereich relativ schmal ist, dann ist die Resonanzfrequenz, die das Bodenblech selbst ursprünglich hat, hoch, und wenn eine solche Wulst an einem solchen Bodenblech vorgesehen wird, dann wird die Steifigkeit des Bodenblechs stark vergrößert und die Resonanzfrequenz wird noch mehr verstärkt, was zum Erzeugen der Schwingungen der 2 × 1-Mode in einem Frequenzband von z. B. über 250 Hz führt, und somit hat man das Problem, dass es nicht möglich ist, 2 × 1-Moden bei Frequenzen nahe den 250 Hz zu erzeugen, was das sich insbesondere aus der Hohlraumresonanz der Reifen ergebende Straßengeräusch ist.
Selbst wenn zudem 2 × 1-Modenschwingungen in einem Schwingungsbereich erzeugt werden, der nicht eine 2 × 1-Recheckform hat, ergibt sich aufgrund von Unterschieden bei der Verteilung und den Amplituden der beiden Schwingungsbäuche in dieser 2 × 1-Mode ein Problem, dass die jeweiligen Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche unterschiedlich werden und die Wirkung des sich Aufhebens der von den Bäuchen der jeweiligen Schwingung abgegebenen Schallwellen extrem klein wird.
EP 1 281 604 A2 , das dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 6 zugrunde liegt, zeigt eine Bodenblechstruktur, die ein Bodenblech mit einem nicht rechteckigen Schwingungsbereich umfasst, wobei eine schwingungsanpassende Wulst in dem nicht rechteckigen Schwingungsbereich vorgesehen ist. Bei dieser bekannten Struktur ist es aber schwierig, die jeweiligen Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche gleich zu machen.
Die vorliegenden Erfinder haben hier der Beziehung zwischen der Steifigkeit des Bodenblechs und den Schwingungsmoden Beachtung geschenkt und somit versucht, die vorstehend erwähnten Probleme mit vorbekannter Technik zu lösen.
Kurzdarstellung der Erfindung
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die vorstehend erwähnten Probleme des vorstehend erwähnten Stands der Technik zu lösen und insbesondere eine Bodenblechstruktur einer Autokarosserie vorzusehen, die den von Bodenblechen aufgrund von Schwingung, die von den Rahmenelementen der Karosserie auf Bodenbereiche übertragen wird, abgegebenen Schall stark zu mindern und das Geräusch im Innenraum zu mindern, ohne die Steifigkeit des Bodenblechs übermäßig zu verstärken.
Diese Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch Vorsehen einer Bodenblechstruktur nach Anspruch 1 bzw. Anspruch 6 erreicht. Bevorzugte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Demgemäß umfasst der Kraftfahrzeugboden ein Bodenblech, das mit Rahmenelementen der Autokarosserie verbunden ist und eine Schwingungsmoden-Anpassstruktur aufweist, die eine Schwingung der Mode 2 × 1 in einem vorgegebenen Frequenzband erzeugt, um die Erzeugung von Schallemission zu unterbinden, wobei: das Bodenblech einen nicht rechteckigen Schwingungsbereich aufweist, die Schwingungsmoden-Anpassstruktur des Bodenblechs einen Schwingungsanpassteil aufweist, der die Schwingungsverteilung und Schwingungsamplitude der Schwingungsbäuche der 2 × 1-Modenschwingung festlegt, wobei der Schwingungsanpassteil in dem nicht rechteckigen Schwingungsbereich angeordnet ist, so dass die Schwingungsvolumina von zwei Schwingungsbäuchen der Schwingung in der 2 × 1-Mode nahezu gleich gemacht werden.
Erfindungsgemäß weist die Schwingungsmoden-Anpassstruktur, die eine Schwingung der 2 × 1-Mode in einem vorbestimmten Frequenzband erzeugt, einen Schwingungsanpassteil auf, der die Schwingungsverteilung und Schwingungsamplitude der Bäuche der Schwingung der 2 × 1-Mode festlegt, und somit kann, selbst wenn der Schwingungsbereich nicht rechteckig ist, eine Schwingung der 2 ×-1-Mode zuverlässig erzeugt werden, wobei die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche in dem vorbestimmten Frequenzband so festgelegt werden, dass sie in etwa gleich sind, so dass die Schallemission von dem Bodenblech aufgrund der von den Rahmenelementen der Autokarosserie zu dem Bodenblech übertragenen Schwingung stark verringert wird und es somit möglich ist, Geräusch im Innenraum des Autos zu mindern. Insbesondere umfasst erfindungsgemäß die nicht rechteckige Form des Schwingungsbereichs des Bodenblechs zwei gegenüberliegende kurze Seiten unterschiedlicher Längen, und der Schwingungsanpassteil ist an der Seite am nächsten zu der längeren der beiden kurzen Seiten vorgesehen.
Demgemäß ist der Schwingungsanpassteil an der Seite am nächsten zur längeren der beiden kurzen Seiten vorgesehen, so dass der Bereich, in dem ein Schwingungsbauch auftritt, breit ist, und durch Anpassen der Schwingungsverteilung und der Schwingungsamplitude an der Seite mit der größeren Schallemissionsfläche ist es möglich, problemlos eine Anpassung vorzunehmen, so dass die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche in etwa gleich festgelegt werden.
Nach einer anderen erfindungsgemäßen Ausgestaltung umfasst die nicht rechteckige Form des Schwingungsbereichs des Bodenblechs zwei gegenüberliegende lange Seiten, und zwei der Schwingungsanpassteile sind in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu den beiden langen Seiten ausgerichtet vorgesehen.
Demgemäß sind zwei der Schwingungsanpassteile in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu den beiden langen Seiten ausgerichtet vorgesehen, so dass die beiden Schwingungsbäuche in der 2 × 1-Mode zuverlässig erzeugt werden können, so dass sie in der Längsrichtung der nicht rechteckigen Schwingungsbereiche ausgerichtet sind, und ferner sind zwei Schwingungsanpassteile vorgesehen, so dass es möglich ist, eine Anpassung vorzunehmen, so dass die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche in etwa gleich festgelegt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Schwingungsanpassteil einen kreisförmigen Vorsprung, der durch Ragenlassen des Bodenblechs nach oben oder unten gebildet wird.
Nach der vorstehenden bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schwingungsanpassteil einen kreisförmigen Vorsprung, der durch Ragenlassen des Bodenblechs nach oben oder unten gebildet wird, so dass es möglich ist, den Schwingungsanpassteil des Bodenblechs mühelos und effektiv zu bilden, ohne die Steifigkeit des Bodenblechs zu hoch zu machen, und zudem können die Schwingungsverteilung und die Schwingungsamplitude der Bäuche der 2 × 1-Modenschwingung leicht ausgebildet werden.
In einer anderen bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist es bevorzugt, dass der Schwingungsanpassteil ein an dem Bodenblech angebrachtes kreisförmiges Schwingungsdämpfungsmaterial umfasst.
Nach der vorstehenden bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schwingungsanpassteil ein an dem Bodenblech angebrachtes kreisförmiges Schwingungsdämpfungsmaterial, so dass es möglich ist, den Schwingungsanpassteil des Bodenblechs mühelos und effektiv zu bilden, ohne die Steifigkeit des Bodenblechs übermäßig groß zu machen, und zudem können die Schwingungsverteilung und Schwingungsamplitude der Bäuche der 2 × 1-Modenschwingung mühelos ausgebildet werden. Neben der Wirkung des Minderns von Schallemission aufgrund der 2 × 1-Modenschwingung ist es auch möglich, die Wirkung der Minderung von Schallemission aufgrund des Unterdrückens von Schwingung des Bodenblechs durch das schwingungsdämpfende Material zu erhalten.
In einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Schwingungsanpassteile an einer Linie vorgesehen, die nahezu mittig zwischen den beiden langen Seiten verläuft.
Nach der vorstehenden bevorzugten Ausführungsform werden die Schwingungsanpassteile an einer Linie vorgesehen, die nahezu mittig zwischen den beiden langen Seiten verläuft, so dass es möglich ist, die Anpassung mühelos vorzunehmen, so dass die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche in etwa gleich ausgebildet werden.
In einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst die nicht rechteckige Form des Schwingungsbereichs des Bodenblechs zwei gegenüberliegende kurze Seiten unterschiedlicher Längen, und die beiden vorgesehenen Schwingungsanpassteile sind so geartet, dass der eine an der Seite der längeren der beiden kurzen Seiten eine größere Konfiguration aufweist als der eine an der anderen Seite.
Nach der vorstehenden bevorzugten Ausführungsform umfasst die nicht rechteckige Form des Schwingungsbereichs des Bodenblechs zwei gegenüberliegende kurze Seiten unterschiedlicher Längen, und die beiden vorgesehenen Schwingungsanpassteile sind so geartet, dass der eine an der Seite der längeren der beiden kurzen Seiten eine größere Konfiguration aufweist als der eine an der anderen Seite, so dass es möglich ist, eine Anpassung mühelos vorzunehmen, so dass die Schwingungsamplitude der Schwingungsbäuche an der Seite mit einem breiteren Bereich, in dem ein Schwingungsbauch auftritt, und die eine größere Schallemissionsfläche aufweist, kleiner ist als die Schwingungsamplitude des in dem anderen Bereichs auftretenden Schwingungsbauchs, und dadurch ist es möglich, eine Anpassung einfach vorzunehmen, so dass die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche in der 2 × 1-Mode gleich festgelegt werden.
In einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das vorbestimmte Frequenzband ein Frequenzband, das der Resonanzfrequenz des Reifenhohlraums beinahe entspricht.
Nach der vorstehenden bevorzugten Ausführungsform ist es möglich, die Schallemission des Bodenblechs aufgrund der von den Autokarosserie-Rahmenelementen zu dem Bodenblech übertragenen Schwingung in einem Frequenzband stark zu mindern, das beinahe der Resonanzfrequenz des Reifenhohlraums entspricht.
In einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das vorbestimmte Frequenzband ein Frequenzband bei in etwa 250 Hz.
Nach der vorstehenden bevorzugten Ausführungsform ist es möglich, die Schallemission des Bodenblechs aufgrund der von den Autokarosserie-Rahmenelementen zu dem Bodenblech übertragenen Schwingung in einem Frequenzband bei etwa 250 Hz stark zu mindern.
Die vorstehenden und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die für die bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsformen genutzten Zeichnungen hervor.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
In den Begleitzeichnungen zeigen:
1 eine Draufsicht auf einen Kraftfahrzeugunterboden, der mit der Bodenblechstruktur einer Autokarosserie nach erfindungsgemäßen Ausführungsformen versehen ist;
2 eine schematische Zeichnung, die das Aufheben von Schall, der von dem Bodenblech abgegeben wird, mit einer Schwingungsmoden-Anpassstruktur veranschaulicht;
3 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Bodenblechbereich S5 nach einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
4 einen Querschnitt entlang IV-IV von 3;
5 ein Diagramm, das experimentelle Ergebnisse unter Verwendung eines experimentellen Modells veranschaulicht, das zum Erläutern der Schwingungsmodeneigenschaften der Schwingungsmoden-Anpassstruktur nach der erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendet wird;
6 eine vergrößerte Draufsicht auf Schwingungsbereiche S7a und S8a von Bodenblechbereichen S7 und S8 nach einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
7 einen Querschnitt entlang VII-VII von 6;
8 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Bodenblechbereich S12 nach einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
9 eine Draufsicht auf Abwandlungen der Bodenblechstrukturen einer Autokarosserie nach der ersten, zweiten und dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
10 eine Draufsicht auf ein vorderes Bodenblech, das mit den Bodenblechstrukturen einer Autokarosserie nach einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform versehen ist;
11 einen Querschnitt entlang XI-XI von 10; und
12 einen Querschnitt entlang XII-XII von 10.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Nun wird die erfindungsgemäße Ausführungsform unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Draufsicht auf einen Kraftfahrzeugunterboden, der mit der Bodenblechstruktur einer Autokarosserie nach erfindungsgemäßen Ausführungsformen versehen ist.
Wie in 1 gezeigt umfasst ein Kraftfahrzeugunterboden 1 mehrere Rahmenelemente, ein vorderes Bodenblech 2, das den Bodenteil des Autoinnenraums bildet, der mit den Rahmenelementen verbunden ist, ein mittleres Bodenblech 4, das bei einer Position höher als und hinter diesem vorderen Bodenblech 2 (in Richtung der Autokarosserie) angeordnet ist, und ferner ein hinteres Bodenblech 6, das den Bodenteil des Kofferraums bildet, das bei einer Position höher als und hinter diesem mittleren Bodenblech 4 (in Richtung der Autokarosserie) angeordnet ist.
Die Rahmenelemente sind die vorderen Seitenrahmen 10, Seitenschweller 12, Bodenseitenrahmen 14, hintere Seitenrahmen 16, Querträger Nr. 1 18, Querträger Nr. 2 20, Unterquerträger 22, Querträger Nr. 3 24 und Querträger Nr. 4 26.
Nun folgt eine Beschreibung der Rahmenelemente. Wie in 1 gezeigt erstrecken sich die Seitenschweller 12 mit einer geschlossenen Querschnittstruktur, die in Längsrichtung des Autos als Verstärkungselemente dienen, in der Längsrichtung des Autos an beiden Seiten des Kraftfahrzeugunterbodens 1 in der Autoquerrichtung, und die hinteren Enden der Seitenschweller 12 sind mit dem Querträger Nr. 1 18 verbunden, der ein Verstärkungselement in der Autoquerrichtung ist. Zudem sind zwischen den Seitenschwellern 21 ein Paar Bodenseitenrahmen 14, jeder mit einer geschlossenen Querschnittstruktur, so vorgesehen, dass sie sich in der Autokarosserie-Längsrichtung erstrecken.
Die vorderen Enden der Bodenseitenrahmen 14 sind mit einem Paar vorderer Seitenrahmen 10 verbunden, die so vorgesehen sind, dass sie die linke und rechte Seite des Motorraums einschließen. Ein Motor 28 und ein vorderer Aufhängungsquerträger 30 sind an den vorderen Seitenrahmen 10 angebracht, und eine vordere Aufhängung 32 ist an diesem vorderen Aufhängungsquerträger 30 angebracht.
Zudem sind hintere Seitenrahmen 16 mit einer geschlossenen Querschnittstruktur, die sich in der Längsrichtung der Autokarosserie erstrecken, mit den hinteren Ende jedes der Seitenschweller 12 an der Innenseite in der Autoquerrichtung verbunden, und ein hinterer Aufhängungsquerträger 34 ist an den hinteren Seitenrahmen 16 angebracht und die hintere Aufhängung 36 ist an diesem hinteren Aufhängungsquerträger 34 angebracht.
Als Verstärkungselemente in der Autoquerrichtung sind zusätzlich zu dem vorstehenden beschriebenen Querträger Nr. 1 18 auch ein Querträger Nr. 2 20, der sich der Autoquerrichtung erstreckt, ein Unterquerträger 22, ein Querträger Nr. 3 24 und ein Querträger Nr. 4 26 vorgesehen.
Die linken und rechten Enden des Querträgers Nr. 2 20 sind mit den jeweiligen Seitenschwellern 21 verbunden, die inneren Enden in der Autoquerrichtung des Unterquerträgers 22 sind mit den Bodenseitenrahmen 14 verbunden und die äußeren Enden in der Autoquerrichtung sind mit den hinteren Seitenrahmen 16 verbunden. Ferner sind die linken und rechten Enden des Querträgers Nr. 3 24 mit den jeweiligen hinteren Seitenrahmen 16 verbunden und die hinteren Enden der vorstehend erwähnten Bodenseitenrahmen 14 sind mit diesem Querträger Nr. 3 24 verbunden. Die linken und rechten Enden des Querträgers Nr. 4 26 sind mit den hinteren Seitenrahmen 16 verbunden.
Auf diese Weise sind die Bodenbleche 2, 4 und 6 mit einer Verstärkungsstruktur in der Längsrichtung der Autokarosserie versehen, die aus den Seitenschwellern 12 an der linken und rechten Kante, einem Paar Bodenseitenrahmen 14 und einem Paar hinterer Seitenrahmen 16 zusammen mit einer Verstärkungsstruktur in der Autoquerrichtung besteht, die aus dem Querträger Nr. 1 18, dem Querträger Nr. 2 20, dem Unterträger 22, dem Querträger Nr. 3 24 und dem Querträger Nr. 4 26 besteht. Dadurch kann der Kraftfahrzeugkarosserie eine ausreichende Biegesteifigkeit und Torsionssteifigkeit verliehen werden, und eine Verformung des Innenraums, insbesondere bei einem Frontalaufprall eines Kraftfahrzeugs, kann auch minimiert werden, so dass die Insassen zuverlässig geschützt werden können.
Hier folgt eine Beschreibung der Bodenbleche. Wie in 1 gezeigt, ist das vordere Bodenblech 2 als Einheit aus Stahlblech pressgeformt, wobei es einen Bodentunnel 40 aufweist, der sich an einer Position in etwa in der Mitte des Autos in der Autoquerrichtung nach oben wölbt und sich in der Längsrichtung der Autokarosserie erstreckt. Dieser Bodentunnel 40 erstreckt sich zu der Autokarosserie-Hinterkante des mittleren Bodenblechs 4.
Das vordere Bodenblech 2 besteht aus acht Bodenblechen S1–S8, die jeweils von den Seitenschwellern 12 umgeben sind, die sich jeweils in der Autokarosserie-Längsrichtung an beiden Seiten in der Autoquerrichtung erstrecken, wobei sich die Bodenseitenrahmen 14, die hinteren Seitenrahmen 16 und der Bodentunnel 40 zusammen mit den verschiedenen Querträgern 18, 20, 22 und 24 jeweils in der Autoquerrichtung erstrecken.
Bodenblechabschnitte S1 und S2 bilden Teile des vorderen Bodenblechs 2, das als eine Einheit ausgebildet ist, wobei sie an der linken und rechten Seite des Bodentunnels 40 vorgesehen sind, innerhalb von Räumen, die von den jeweiligen Rahmenelementen umgeben sind, die aus den Seitenschwellern 12, den Bodenseitenrahmen 14, dem Querträger Nr. 1 18 und dem Querträger Nr. 2 20 bestehen, wobei deren Umfangskanten mit den Rahmenelementen 12, 14, 18 und 20 verbunden sind.
Bodenblechabschnitte S3 und S4 bilden Teile des vorderen Bodenblechs 2, das als eine Einheit ausgebildet ist, wobei sie an der linken und rechten Seite des Bodentunnels 40 vorgesehen sind, innerhalb von Räumen, die von den jeweiligen Rahmenelementen umgeben sind, die aus den Seitenschwellern 12, den Bodenseitenrahmen 14, dem Querträger Nr. 2 20 und dem Unterquerträger 22 bestehen, wobei deren Umfangskanten mit den Rahmenelementen 12, 14, 20 und 22 verbunden sind.
Bodenblechabschnitte S5 und S6 bilden Teile des vorderen Bodenblechs 2, das als eine Einheit ausgebildet ist, wobei sie an der linken und rechten Seite des Bodentunnels 40 vorgesehen sind, innerhalb von Räumen, die von den jeweiligen Rahmenelementen umgeben sind, die aus den hinteren Seitenrahmen 16, den Bodenseitenrahmen 14, Unterquerträger 22 und dem Querträger Nr. 3 24 bestehen, wobei deren Umfangskanten mit den Rahmenelementen 14, 16, 22 und 24 verbunden sind.
Bodenblechabschnitte S7 und S8 bilden Teile des vorderen Bodenblechs 2, das als eine Einheit ausgebildet ist, wobei sie an der linken und rechten Seite des Bodentunnels 40 vorgesehen sind, innerhalb von Räumen, die von dem Bodentunnel 40 zusammen mit den Rahmenelementen umgeben sind, die die Bodenseitenrahmen 14 und der Querträger Nr. 3 24 sind, wobei deren Umfangskanten an beiden Seiten mit den Rahmenelementen 14 und 24 verbunden sind.
Das mittlere Bodenblech 4 ist aus einem Stahlblech als Einheit pressgeformt, wobei es einen Bodentunnel 40 aufweist, der sich an einer Position in etwa in der Mitte des Autos in der Autoquerrichtung nach oben wölbt und sich in der Längsrichtung der Autokarosserie erstreckt. Dieses mittlere Bodenblech 4 besteht aus Bodenblechabschnitten S9 und S10, die an der linken und rechten Seite des Bodentunnels 40 vorgesehen sind, innerhalb von Räumen, die von dem Bodentunnel 40 zusammen mit den Rahmenelementen umgeben sind, die die hinteren Seitenrahmen 16, der Querträger Nr. 3 24 und der Querträger Nr. 4 26 sind, wobei deren Umfangskanten an drei Seiten mit den Rahmenelementen 16, 24 und 26 verbunden sind.
Das hintere Bodenblech 6 ist aus einem Stahlblech als Einheit pressgeformt, wobei es aus besteht aus: einem Bodenblechabschnitt S11, der von Rahmenelementen, die die hinteren Seitenrahmen 16 und der Querträger Nr. 4 26 sind, und der hinteren Karosserie 42, die ein strukturelles Element der Karosserie ist, umgeben ist, zusammen mit Bodenblechabschnitten S12 und S13 an beiden Seiten in der Autoquerrichtung, die von Rahmenelementen, die die hinteren Seitenrahmen 16 sind, und der hinteren Karosserie 42 umgeben sind, die ein strukturelles Element der Karosserie ist. Der Bodenblechabschnitt S11 ist mit seinen Umfangskanten mit den Rahmenelementen 16 und 26 und der hinteren Karosserie 42 verbunden, während die Bodenblechabschnitte S12 und S13 mit ihren Umfangskanten mit dem Rahmenelement 16, der hinteren Karosserie 42 und dem Radkasten 44 verbunden sind.
Bei einem solchen Kraftfahrzeugunterboden 1 werden die Schwingung und das Straßengeräusch von dem Motor 28, der vorderen Aufhängung 32 und der hinteren Aufhängung 36 durch die vorderen Seitenrahmen 10, den vorderen Aufhängungsquerträger 30 bzw. den hinteren Aufhängungsquerträger 34 zu den damit verbundenen jeweiligen Rahmenelementen 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 und 26 übertragen, so dass die Schwingung und das Straßengeräusch auf die Bodenblechabschnitte S1–S13 übertragen werden.
Wie vorstehend beschrieben liegen die auf die Rahmenelemente von dem Motor und der Aufhängung übertragenen Schwingungen hauptsächlich in dem Frequenzband nahe 250 Hz, das die Hohlraumresonanzfrequenz der Reifen ist, und in der Ausführungsform wird durch Versehen der Bodenblechabschnitte S5, S6, S7, S12 und S13 mit Schwingungsmoden-Anpassstrukturen die Schallemission in dem Frequenzband nahe 250 Hz von den Bodenblechabschnitten S5, S6, S7, S12 und S13 aufgrund der von den Rahmenelementen 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 und 26 übertragenen Schwingung unterdrückt. Zu beachten ist, dass die Bodenblechabschnitte S1 und S2 eine später zu beschreibende herkömmliche Schwingungsmoden-Anpassstruktur aufweisen, während die Bodenblechabschnitte S3, S4, S9, S19 und S11 aus herkömmlichen flachen Blechen bestehen.
Hier folgt eine eingehende Beschreibung der Bodenblechstruktur der Autokarosserie nach einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform. 2 ist eine schematische Zeichnung, die das Aufheben des von dem Bodenblech mit einer Schwingungsmoden-Anpassstruktur abgegebenen Schalls veranschaulicht; 3 ist eine vergrößerte Draufsicht auf den Bodenblechbereich S5, der die erste erfindungsgemäße Ausführung ist; und 4 ist ein Querschnitt entlang IV-IV von 3.
Hier folgt eine Beschreibung der Schwingungsmoden-Anpassstruktur. Die Schwingungsmoden-Anpassstruktur in der Autokarosserie-Bodenblechstruktur nach der Ausführungsform ist eine Struktur, bei der das Bodenblech bei einer vorbestimmten Frequenz in vorbestimmten Schwingungsmoden mit niedrigen Schallemissionswirkungsgraden zum Schwingen gebracht wird.
Die Grundtheorie dieser Schwingungsmoden-Anpassstruktur wird eingehend in der vorstehend erwähnten ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung ( JP-A-9-202269 ) beschrieben. Wenn man kurz gesagt n und m als die Anzahl an Bäuchen einer stehenden Welle nimmt, die in der Längs- bzw. Querrichtung eines rechteckigen Bereichs erzeugt wird, wie in den in 2 gezeigten Beispielen veranschaulicht wird, heben sich, wenn „n × m = gleiche Zahl" zutrifft, dann die Schallemissionen von benachbarten Teilen in Gegenphasen in dem fraglichen Blech auf, so dass die Schallemissionsenergie stark verringert wird. Wenn ferner bei der herkömmlichen Schwingungsmoden-Anpassstruktur der diese stehende Welle n × m erzeugende Schwingungsbereich eine 2 × 1-Mode ist, dann ist ein Rechteck einer Größe von 2 × 1 erforderlich, ist sie aber eine 2 × 2-Mode, dann muss es in etwa quadratisch sein.
Schallemission von den Bodenblechen wird durch Straßengeräusch und Motor- oder Aufhängungsschwingung erzeugt, die von den Rahmenelementen 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 und 26 übertragen wird, wie vorstehend beschrieben wurde. In der Ausführungsform werden Schallemissionen aufgrund der Reifenhohlraum-Frequenzen, die in Frequenzbändern hauptsächlich nahe 250 Hz auftreten, durch die Schwingungsmoden-Anpassstruktur vermindert.
Wie in 1 und 3 gezeigt, ist der Bodenblechabschnitt S5 mit den Kanten an seinen vier Seiten von einem Bodenseitenrahmen 14, einem hinteren Seitenrahmen 16, einem Unterquerträger 22 und einem Querträger Nr. 3 24 umgeben. Zudem ist an dem Bodenblechabschnitt S5 eine Verstärkungswulst 46 zum Wahren der Festigkeit des Bodenblechs vorgesehen. Bei diesem Bodenblechabschnitt S5 ist der Schwingungsbereich S5a, der ein von dem Bodenseitenrahmen 14, dem hinteren Seitenrahmen 16, dem Unterquerträger 22, dem Querträger Nr. 3 24 und der Verstärkungswulst 46 umgebener Bereich ist, nicht von rechteckiger Form und seine Fläche ist relativ klein, so dass, selbst wenn ein Schwingungsbereich einer Größe 2 × 1 wie vorstehend beschrieben mittels Wulsten oder dergleichen gebildet wird, die Steifigkeit des Bodenblechs stark zunehmen würde, so dass seine Resonanzfrequenz 250 Hz übersteigen würde, und somit wäre es nicht möglich, 2 × 1-Schwingungsmoden in dem Frequenzband nahe 250 Hz zu erzeugen, und somit ist es nicht möglich, Schallemission zu mindern.
Somit ist in der in 3 gezeigten Ausführungsform eine Wulst 50, die sich in der Autoquerrichtung geradlinig erstreckt, in dem nicht rechteckigen Schwingungsbereich S5a des Bodenblechabschnitts S5 als Schwingungsanpassteil der Schwingungsmoden-Anpassstruktur ausgebildet. Wie in 3 und 4 gezeigt, ist diese Wulst 50 mit beiden Enden allmählich hin zu den Spitzen in Dreieckform schmäler werdend geformt, wobei der Bodenblechabschnitt S5 selbst nach unten ragt.
Bei der Ausführungsform sind in dem Schwingungsbereich S6a die Größe und Anordnung der Wulst 50 so ausgelegt, dass Schwingungen in der 2 × 1-Mode in dem Frequenzband nahe 250 Hz ausgelöst werden, das beinahe der Reifenhohlraumresonanzfrequenz entspricht, und auch die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche in der 2 × 1-Mode werden gleich.
Im Einzelnen wird die Steifigkeit der Wulst 50 verbessert und schwingt somit nicht so leicht, so dass die Wulst ein Schwingungsknoten in der 2 × 1-Mode wird, und somit legt das Anpassen der Position dieser Wulst 50 die Position eines Schwingungsknotens in der 2 × 1-Mode fest und macht auch die Schwingungsvolumina der Schwingungsbäuche in der 2 × 1-Mode, die in den beiden Bereichen an jeder Seite der Wulst 50 auftreten, gleich.
Zudem ist die Wulst 50 so angeordnet, dass sie keines der Rahmenelemente 14, 16, 22, 24 oder die Verstärkungswulst 46 berührt, so dass sie den Schwingungsbereich S5a nicht teilt. Zudem ist die Wulst 50 so angeordnet, dass sie sich in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu den kurzen Seiten a und a' erstreckt, so dass die Bäuche der 2 × 1-Modenschwingung in der Autokarosserie-Längsrichtung des Schwingungsbereichs.
Ferner wird die Größe der Wulst 50 so angepasst, dass die 2 × 1-Modenschwingung in dem Schwingungsbereich S5a bei dem Frequenzband nahe 250 Hz auftritt, das beinahe der Reifenhohlraumresonanzfrequenz entspricht.
Auf diese Weise ist die Wulst 50, die der Schwingungsanpassungsteil ist, in einem nicht rechteckigen Schwingungsbereich angeordnet, wie vorstehend beschrieben wurde, um zwei Bereiche zu bilden, bei denen die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche der 2 × 1-Mode in etwa gleich sind, und durch Anpassen ihrer Größe werden die 2 × 1-Modenschwingungen in dem Frequenzband nahe 250 Hz erzeugt, das ein Frequenzband ist, das der Reifenhohlraumresonanzfrequenz beinahe entspricht.
Bei dem Bodenblechabschnitt S6 ist ebenfalls in der gleichen Weise wie bei Bodenblechabschnitt S5 eine Wulst 50 in dem Schwingungsbereich S6a vorgesehen, der ein Bereich ist, der von einem Bodenseitenrahmen 14, einem hinteren Seitenrahmen 16, einem Unterquerträger 22, einem Querträger Nr. 3 24 und einer Verstärkungswulst 46 umgeben ist.
Hier kann die Wulst 50 so ausgebildet werden, dass sie nach oben ragt. Während beide Enden der Wulst 50 bevorzugt dreieckiger Form sind, können sie zudem auch eine andere Form annehmen, wobei sie hin zur Spitze allmählich schmäler werden, wie zum Beispiel ein Halbkreis, eine Ellipse oder eine andere gebogene Form.
Ferner kann an Stelle der Wulst 50 ein schwingungsdämpfendes Material, das in der gleichen Form wie die Wulst 50 ausgebildet ist, an der oberen Fläche oder unteren Fläche des Bodenblechs angebracht werden. Wenn auf diese Weise schwingungsdämpfendes Material an Stelle der Wulst 50 verwendet wird, wird zusätzlich zu der Wirkung des Minderns von Schallemissionen aufgrund von 2 × 1-Modenschwingung die Wirkung des Minderns von Schallemissionen aufgrund der Dämpfung von Schwingungen in dem Bodenblech selbst erhalten.
Als Nächstes beschreiben wir die Funktion und die vorteilhaften Wirkungen der Schwingungsmoden-Anpassstruktur nach der ersten Ausführungsform, die an den Bodenblechabschnitten S5 und S6 vorgesehen ist.
Bei den Bodenblechabschnitten S5 und S6 werden, selbst wenn der Schwingungsbereich nicht rechteckig ist, durch Vorsehen der Wulst 50, die der Schwingungsanpassungsteil in den jeweiligen Schwingungsbereichen S5a und S6a ist, 2 × 1-Modenschwingungen in dem Frequenzband nahe 250 Hz erzeugt, das ein Frequenzband ist, das der Reifenhohlraumresonanzfrequenz beinahe entspricht, und die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche der Schwingung der 2 × 1-Mode werden in etwa gleich ausgelegt, wodurch Schallemissionen aus diesem Schwingungsbereich gemindert werden.
Durch Anpassen der Position der Wulst 50, wobei ihre Steifigkeit verstärkt ist, so dass sie ein Schwingungsknoten wird, wird ferner die Position eines Schwingungsknotens in der 2 × 1-Mode festgelegt, und dies macht auch die Schwingungsvolumina der Schwingungsbäuche in der 2 × 1-Mode, die in den beiden Bereichen auf jeder Seite der Wulst 50 auftreten, gleich.
Verglichen mit dem Fall, da rechteckige Wülste vorgesehen werden, um Schwingungsbereiche der Größe 2 × 1 zu erzeugen, vergrößert zudem die Wulst 50 die Steifigkeit des Schwingungsbereichs des Bodenblechs nicht stark, so dass es durch Anpassen der Wulst 50 möglich ist, die Steifigkeit des Schwingungsbereichs S5a selbst anzupassen, so dass Schwingung in der 2 × 1-Mode in dem Frequenzband nahe 250 Hz erzeugt wird.
Durch Ausdehnen der Wulst 50 in eine Richtung im Wesentlichen parallel zu den kurzen Seiten a und a', nämlich durch Anordnen des Schwingungsbereichs S5a so, dass er in der Autokarosserie-Längsrichtung zweigeteilt wird, werden ferner zwei Schwingungsbäuche in der Längsrichtung des Schwingungsbereichs S5a ausgerichtet, der insgesamt in der Autokarosserie-Längsrichtung länger ist, so dass eine 2 × 1-Modenschwingung zuverlässig erzeugt wird, und auch die Position der Wulst 50 kann mühelos angepasst werden, so dass die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche gleich gemachte werden.
Durch Anordnen der Wulst 50, so dass sie nicht die Rahmenelemente 14, 16, 22 und 24 sowie die Verstärkungswulst 46 berührt, werden ferner die Schwingungsbereiche S6a und S7a nicht unterteilt, so dass es möglich ist, ein Behindern der Erzeugung von 2 × 1-Modenschwingungen in den Schwingungsbereichen zu vermeiden.
Ferner sind beide Enden der Wulst 50 von dreieckiger Form und werden hin zu ihren Spitzen schmäler, und somit kann ein Schwingungsknoten auch effektiv in den Bodenblechteilen zwischen den Spitzen und den Rahmenelementen 14, 16, 22 und 24 sowie der Verstärkungswulst 46 gebildet werden.
Als Nächstes nehmen wir 5, um die Schwingungsmodeneigenschaften der Schwingungsmoden-Anpassstruktur eines Autokarosserie-Bodenblechs nach der erfindungsgemäßen Ausführungsform zu beschreiben.
Um die Schwingungsmoden-Eigenschaften der Ausführungsform zu bestätigen, stellten wir einen Bodenblechabschnitt S5 (nachstehend als „Blech A" bezeichnet) mit einer Wulst 50 der Schwingungsmoden-Anpassstruktur nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform und einen Bodenblechabschnitt S5 (nachstehend als „Blech B" bezeichnet) ohne Vorsehen einer solchen Wulst her und positionierten die Bleche A und B in dem Bereich des in 1 gezeigten Bodenblechabschnitts S5 des Kraftfahrzeugunterbodens. Ein Teil jedes der Bleche wurde Schwingung bei Frequenzen, die von 10 Hz bis 400 Hz strichen, ausgesetzt, und die Schwingungsmoden von Blech A und Blech B wurden gemessen.
5 ist ein Diagramm, das die Schwingungsmoden der Bleche A und B zeigt, wobei 5A die Schwingungsmoden von Blech A und 5B die Schwingungsmoden von Blech B zeigt.
Wie aus 5A hervorgeht, kann man bei Blech A, bei dem die Wulst 50 vorgesehen ist (die Ausführungsform), sehen, dass Schwingungen in einer 2 × 1-Mode erzeugt werden. Bei Blech B (Stand der Technik) werden dagegen über dem Bereich von 10 Hz bis 400 Hz eindeutig keine Schwingungen in der 2 × 1-Mode erzeugt. Blech B hat einen Resonanzpunkt zum Beispiel nahe 315 Hz, so dass eine Schwingungsmode, wie in 5A gezeigt, erzeugt wird. Dadurch wurde die vorteilhafte Wirkung der Schwingungsmoden-Anpassstruktur der Ausführungsform bestätigt.
Als Nächstes werden 1, 6 und 7 genutzt, um die Autokarosserie-Blechstruktur nach einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform zu beschreiben. 6 ist eine vergrößerte Draufsicht auf die Schwingungsbereiche S7a und S8a der Bodenblechbereiche S7 und S8, die die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind; 7 ist ein Querschnitt entlang VII-VII von 6. Die Autokarosserie-Bodenblechstruktur nach der zweiten Ausführungsform wird an Bodenblechabschnitten S7 und S8 angebracht, wobei ein Vorsprung als Schwingungsanpassteil der Schwingungsmoden-Anpassstruktur vorgesehen wird.
Wie in 1 gezeigt wird, ist der Bodenblechabschnitt S7 an seinem Umfang von dem Bodenseitenrahmen 14, dem Querträger Nr. 3 24 und dem Bodentunnel 40 umgeben. Ferner ist ein Bügel 52 zum Lagern einer (nicht dargestellten) Antriebswelle, die durch den Bodentunnel 40 tritt, an dem Bodenblechabschnitt S7 an der Unterseite der Autokarosserie angebracht, und das äußere Ende des Bügels 52 in der Autoquerrichtung ist an dem Bodenseitenrahmen 14 angebracht, während sein inneres Ende in der Autoquerrichtung am Rand des Bodentunnels 40 positioniert ist. In diesem Bodenblechabschnitt S7 ist der Schwingungsbereich S7a, der ein Bereich ist, der von dem Bodenseitenrahmen 14, dem Querträger Nr. 3 24, dem Bodentunnelrand 40a und dem Bügel 52 umgeben ist, nicht von rechteckiger Form, und seine Fläche ist relativ klein, so dass es nicht möglich ist, wie vorstehend beschrieben Schallemission in dem Frequenzband nahe 250 Hz durch Erzeugen eines Schwingungsbereichs der Größe 2 × 1 mittels einer Wulst oder dergleichen zu mindern.
Somit werden in der in 6 gezeigten Ausführungsform zwei in etwa kreisförmige Vorsprünge 56, die in der Autokarosserie-Längsrichtung ausgerichtet sind, als Schwingungsanpassteile der Schwingungsmoden-Anpassstruktur ausgebildet. Wie in 7 gezeigt wird, werden die Vorsprünge 56 durch nach unten Ragenlassen eines Teils des Bodenblechabschnitts S7 gebildet.
In der Ausführungsform werden in dem Schwingungsbereich S7a die Größe und Anordnung der Vorsprünge so angepasst, dass Schwingungen in der 2 × 1-Mode in dem Frequenzband nahe 250 Hz ausgelöst werden, die der Reifenhohlraumresonanzfrequenz beinahe entsprechen, und ferner werden die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche in der 2 × 1-Mode gleich gemacht.
Durch Anpassen der Position und Größe der jeweiligen Vorsprünge 56 werden im Einzelnen die Schwingungsverteilung und die Schwingungsamplituden der jeweiligen zwei Schwingungsbäuche der Schwingung in der 2 × 1-Mode so angepasst, dass die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche gleich gemacht werden, und um die Schwingungsbäuche der 2 × 1-Modenschwingung in diesem Schwingungsbereich S7a in der Längsrichtung der Autokarosserie auszurichten, werden zwei Vorsprünge so vorgesehen, dass sie in der Autokarosserie-Längsrichtung ausgerichtet sind. Die Vorsprünge sind hauptsächlich vorgesehen, um die Schwingungsverteilung und Schwingungsamplitude der Schwingungsbäuche der 2 × 1-Modenschwingung auszubilden, daher können sie verglichen mit dem Schwingungsbereich relativ klein gehalten werden.
Ferner werden zwei der Vorsprünge 56 in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu den langen Seiten b und b' ausgerichtet vorgesehen, so dass Schwingungsbäuche der 2 × 1-Modenschwingung in dem Schwingungsbereich in der Autokarosserie-Längsrichtung ausgerichtet sind.
Ferner wird durch Anpassen der Größe der Vorsprünge 56 der Schwingungsbereich S7a veranlasst, sich einer 2 × 1-Modenschwingung in dem Frequenzband nahe 250 Hz zu unterziehen.
Auf diese Weise bilden die Vorsprünge 56, die die Schwingungsanpassteile sind, die Schwingungsverteilung und Schwingungsamplitude der Schwingungsbäuche der jeweiligen 2 × 1-Modenschwingungen aus und sind in den nicht rechteckigen Schwingungsbereichen angeordnet, so dass die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche in der 2 × 1-Mode in etwa gleich sind. Ferner wird durch Anpassen ihrer Größe die 2 × 1-Modenschwingung veranlasst, in dem Frequenzband nahe 250 Hz aufzutreten, das der Reifenhohlraumresonanzfrequenz beinahe entspricht.
Zu beachten ist, dass die Vorsprünge 56 auch so ausgebildet werden können, dass sie nach oben ragen. Ferner kann an Stelle der Vorsprünge 56 ein schwingungsdämpfendes Material, das in der gleichen Form wie die Vorsprünge 56 ausgebildet ist, nämlich im Fall der Ausführungsform nahezu kreisförmig, ebenfalls auf der oberen Fläche oder unteren Fläche des Bodenblechs aufgebracht werden. Wenn das schwingungsdämpfende Material an Stelle der Vorsprünge 56 in dieser Weise verwendet wird, wird neben der Wirkung des Minderns von Schallemissionen aufgrund der 2 × 1-Modenschwingung auch die Wirkung des Minderns von Schallemissionen aufgrund der Dämpfung von Schwingungen in dem Bodenblech selbst erhalten.
Bei dem Bodenabschnitt S8 werden ebenfalls in gleicher Weise wie bei dem Bodenblechabschnitt S7 Vorsprünge 56 in dem Schwingungsbereich S8a vorgesehen, der der Bereich ist, der von dem Bodenseitenrahmen 14, dem Querträger Nr. 3 24, dem Bodentunnelrand 40a und dem Bügel 52 umgeben ist.
Als Nächstes beschreiben wir die Funktion und vorteilhaften Wirkungen der Schwingungsmoden-Anpassstruktur nach der zweiten Ausführungsform, die an den Bodenblechabschnitten S7 und S8 vorgesehen ist.
Bei den Bodenblechabschnitten S7 und S8 werden, selbst wenn der Schwingungsbereich nicht rechteckig ist, durch Vorsehen der Vorsprünge 56, die die Schwingungsanpassungsteile in den jeweiligen Schwingungsbereichen S7a und S8a sind, 2 × 1-Modenschwingungen in dem Frequenzband nahe 250 Hz erzeugt, das ein Frequenzband ist, das der Reifenhohlraumresonanzfrequenz beinahe entspricht, und die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche der Schwingung der 2 × 1-Mode werden in etwa gleich ausgelegt, wodurch Schallemissionen aus diesem Schwingungsbereich gemindert werden.
Ferner werden die Vorsprünge 56 so ausgebildet, dass sie vermehrte Steifigkeit aufweisen und von einer Größe sind, die verglichen mit der des Schwingungsbereichs relativ klein ist, so dass es möglich ist, die Schwingungsbäuche leichter in dem Umfang der Vorsprünge 56 auftreten zu lassen. Ferner kann die Schwingungsverteilung der Schwingungsbäuche der 2 × 1-Modenschwingung hauptsächlich durch Anpassen der Positionen der Vorsprünge 56 angepasst werden, und die Schwingungsamplitude der Schwingungsbäuche der 2 × 1-Modenschwingung kann hauptsächlich durch Anpasse der Größen der Vorsprünge 56 angepasst werden.
Durch Vorsehen der zwei Vorsprünge 56 in solcher Weise, dass sie in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu den langen Seiten b und b' sind, werden ferner zwei Schwingungsbäuche in der Längsrichtung des Schwingungsbereichs S7a ausgerichtet, der in der Autokarosserie-Längsrichtung insgesamt länger ist, so dass eine 2 × 1-Modenschwingung zuverlässig erzeugt wird, und auch mit zwei Vorsprüngen 56 können die Position und Größe der Vorsprünge 56 leicht angepasst werden, so dass die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche gleich gemacht werden.
Ferner sind die Vorsprünge 56 vorgesehen, um die Schwingungsverteilung und die Schwingungsamplitude anzupassen, so dass im Vergleich mit den Wülsten 50, deren Steifigkeit bis zu einem gewissen Grad verstärkt werden muss, um einen Schwingungsknoten zu erzeugen, deren Steifigkeit kleiner gemacht werden kann. Im Einzelnen sind die Schwingungsbereiche S7a und S8a der Bodenblechabschnitte S7 und S8 kleiner als die Schwingungsbereiche S5a und S6a der Bodenblechabschnitte S5 und S6, so dass, wenn zum Beispiel die Wülste 50, die die Schwingungsmoden-Anpassstrukturen der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform sind, in den Schwingungsbereichen S7a und S8a vorgesehen werden, dann die Steifigkeit der Schwingungsbereiche S7a und S8a verstärkt werden würde, und selbst wenn die 2 × 1-Resonanzfrequenz 250 Hz übersteigen sollte, muss mit den Vorsprüngen 56 die Steifigkeit der Schwingungsbereiche nicht zu stark angehoben werden, und die 2 × 1-Modenschwingungen in dem Frequenzband nahe 250 Hz können erzeugt werden.
Als Nächstes werden 1 und 8 zum eingehenden Beschreiben der Autokarosserie-Blechstruktur nach einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendet. 8 ist eine vergrößerte Draufsicht auf den Bodenblechabschnitt S12, der die dritte erfindungsgemäße Ausführungsform ist. Die Autokarosserie-Bodenblechstruktur nach der dritten Ausführungsform wird an den Bodenblechabschnitten S12 und S13 angebracht, wo eine Schwingungsmoden-Anpassstruktur vorgesehen wird, die eine Kombination aus den Wülsten nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform und den Vorsprüngen nach der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist, die als Schwingungsanpassteil der Schwingungsmoden-Anpassstruktur vorgesehen ist.
Wie in 1 und 8 gezeigt wird, ist ein Bodenblechabschnitt S12 in seinem Umfang von dem hinteren Seitenrahmen 16, der hinteren Karosserie 42 und dem Radkasten 44 umgeben. Zudem ist eine Verstärkungswulst 58 zum Wahren der Festigkeit des Bodenblechs an dem Bodenblechabschnitt S12 vorgesehen. In diesem Bodenblechabschnitt S12 ist der Schwingungsbereich S12a, der der von dem hinteren Seitenrahmen 16, der hinteren Karosserie 42, dem Radkasten 44 und der Verstärkungswulst 58 umgebene Bereich ist, nicht von rechteckiger Form und seine Fläche ist relativ klein, so dass es wie vorstehend beschrieben nicht möglich ist, wie vorstehend beschrieben durch Erzeugen eines Schwingungsbereichs der Größe 2 × 1 mittels einer Wulst oder dergleichen Schallemission in dem Frequenzband nahe 250 Hz zu mindern.
Somit werden in der in 8 gezeigten Ausführungsform eine sich in Autoquerrichtung erstreckende Wulst 50 und zwei in etwa kreisförmige Vorsprünge 56, die in der Autokarosserie-Längsrichtung an jeder Seite dieser Wulst ausgerichtet sind, als Schwingungsanpassteile der Schwingungsmoden-Anpassstruktur ausgebildet. Die Formen der Wulst 50 und der Vorsprünge 56 sind gleich wie beiden Wülsten 50 und den Vorsprüngen 56, die in den vorstehend erwähnten Bereichen S5a, S6a, S7a und S8a in den Bodenblechabschnitten S5 bis S8 vorgesehen sind.
In der Ausführungsform werden in dem Schwingungsbereich S12a die Größe und Anordnung der Wulst 50 und der Vorsprünge 56 so angepasst, dass Schwingungen in der 2 × 1-Mode in dem Frequenzband nahe 250 Hz, das der Hohlraumresonanzfrequenz beinahe entspricht, ausgelöst werden, und ferner werden die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche in der 2 × 1-Mode gleich gemacht.
Durch Festlegen der Position des Knotens der 2 × 1-Modenschwingung durch Anpassen der Position der Wulst 50 und durch Anpassen der Position und Größe der jeweiligen Vorsprünge 56 werden im Einzelnen die Schwingungsverteilung und Schwingungsamplituden der Schwingungsbäuche in der 2 × 1-Mode festgelegt, und das Schwingungsvolumen der beiden Schwingungsbäuche wird gleich gemacht. Zudem wird durch Anpassen der Größen der Wulst 50 und der Vorsprünge 56 der Schwingungsbereich S12a veranlasst, eine 2 × 1-Modenschwingung in dem Frequenzband nahe 250 Hz zu durchlaufen.
Durch Anordnen der Wulst 50 so, dass sie sich in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu den kurzen Seiten c und c' erstreckt, und auch durch Vorsehen der Vorsprünge 56 in jedem der beiden durch die Wulst 50 gebildeten Bereiche werden zudem die Schwingungsbäuche der 2 × 1-Modenschwingung so erzeugt, dass sie in der Autokarosserie-Längsrichtung des Schwingungsbereichs ausgerichtet sind. Durch Anordnen der Wulst 50 so, dass sie nicht den hinteren Seitenrahmen 16, die hintere Karosserie 42, den Radkasten 55 und die Verstärkungswulst 58 berührt, wird zudem der Schwingungsbereich S126a nicht unterteilt.
Bei dem Bodenblechabschnitt S13 werden ebenfalls in gleicher Weise wie beim Bodenblechabschnitt S12 eine Wulst 50 und Vorsprünge 56 in dem Schwingungsbereich S13a vorgesehen, das der von dem hinteren Seitenrahmen 16, der hinteren Karosserie 42, dem Radkasten 44 und der Verstärkungswulst 58 umgebene Bereich ist.
Als Nächstes beschreiben wir die Funktion und die vorteilhaften Wirkungen der Schwingungsmoden-Anpassstruktur nach der dritten Ausführungsform, die an den Bodenblechabschnitten S12 und S13 vorgesehen wird.
Selbst wenn der Schwingungsbereich nicht rechteckig ist, werden bei den Bodenblechabschnitten S12 und S13 durch Vorsehen der Wülste 50 und Vorsprünge 56, die Schwingungsanpassstrukturen in den Schwingungsbereichen S12a und S13a sind, 2 × 1-Modenschwingungen in dem Frequenzband nahe 250 Hz erzeugt, das ein Frequenzband ist, das der Reifenhohlraumresonanzfrequenz beinahe entspricht, und die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche der 2 × 1-Mode werden in etwa gleich gemacht, wodurch Schallemissionen von diesem Schwingungsbereich gemindert werden.
Die Wülste 50 und Vorsprünge 56, die die Schwingungsmoden-Anpassstrukturen sind, verstärken ferner die Steifigkeit der Bodenblech-Schwingungsbereich verglichen mit dem Fall des Vorsehens von Wülsten oder dergleichen in einer Längsform zum Erzeugen von Schwingungsbereichen einer Größe 2 × 1 nicht stark, so dass es durch Anpassen der Größen der Wülste 50 und der Vorsprünge 56 möglich ist, die Steifigkeit der Schwingungsbereiche S12a und S13a selbst anzupassen, so dass 2 × 1-Modenschwingungen in dem Frequenzband nahe 250 Hz erzeugt werden.
Durch Anpassen der Position der Wulst 50 wird ferner die Position des Knotens der 2 × 1-Schwingungsmode festgelegt, und durch Anpassen der Position der Wulst 50 und der Position und Größe der jeweiligen Vorsprünge 56 der mittels der Wulst gebildeten beiden Bereiche ist es auch möglich, die Schwingungsverteilung und Schwingungsamplitude der beiden Schwingungsbäuche in der 2 × 1-Mode festzulegen.
Durch Anordnen der Wulst 50 so, dass sie sich in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu den kurzen Seiten c und c' erstreckt, und ferner durch Vorsehen von Vorsprüngen 56 in jedem der durch die Wulst 50 gebildeten jeweiligen Bereiche werden zudem zwei Schwingungsbäuche in den Längsrichtungen der Schwingungsbereiche S12a und S13a ausgerichtet, die in der Autokarosserie-Längsrichtung insgesamt länger sind, so dass eine 2 × 1-Modenschwingung zuverlässig erzeugt wird und auch die Position und Größe der Wulst 50 und der Vorsprünge 56 mühelos angepasst werden kann, so dass die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche gleich gemacht werden.
Die Wulst 50 wird ferner so angeordnet, dass sie nicht das Rahmenelement 16, die Karosseriestrukturelemente 42 und 44 sowie die Verstärkungswulst 58 berührt, so dass es möglich ist, das Behindern der Erzeugung der 2 × 1-Modenschwingung in dem Schwingungsbereich zu vermeiden.
Ferner werden beide Enden der Wulst 50 mit dreieckiger Form ausgebildet, und somit kann ein Schwingungsknoten auch in den Bodenblechteilen zwischen ihren Spitzen und dem Rahmenelement, den Karosseriestrukturelementen 42 und 44 sowie der Verstärkungswulst 58 effektiv erzeugt werden.
Als Nächstes wird 9 zum Beschreiben von Abwandlungen der Schwingungsmoden-Anpassstrukturen der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform verwendet. 9A ist eine Draufsicht auf eine Abwandlung der Autokarosserie-Bodenblechstruktur der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform; 9B ist analog eine Draufsicht auf eine Abwandlung der Autokarosserie-Bodenblechstruktur der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform; 9C ist analog eine Draufsicht auf eine Abwandlung der Autokarosserie-Bodenblechstruktur der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform; wobei jede eine Beispiel ist, das bei dem Bereich des Bodenblechabschnitts S5 verwendet wird.
Bei den Abwandlungen wird die Verstärkungswulst 56, die in dem Bodenblechabschnitt S5 vorgesehen worden war, nicht vorgesehen. Bei den Bodenblechabschnitten S5' nach den Abwandlungen werden die Vibrationsanpassteile der Vibrationsmoden-Anpassstruktur in dem nicht rechteckigen Schwingungsbereich S5a' vorgesehen, der der Bereich ist, der der von dem Bodenseitenrahmen 14, dem hinteren Seitenrahmen 16, dem Unterquerträger 22 und dem Querträger Nr. 3 24 umgebene Bereich ist.
Der in 9A gezeigte Bodenblechabschnitt S5' umfasst die beiden gegenüberliegenden langen Seiten d und d' und die beiden gegenüberliegenden kurzen Seiten e und e', wobei die Wulst 50 so angeordnet ist, dass sie sich in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu den kurzen Seiten e und e' erstreckt, und ist auch so vorgesehen, dass sie sich in einer Richtung in etwa senkrecht zu einer durch die ungefähre Mitte der beiden langen Seiten d und d' verlaufenden Linie f erstreckt.
Der in 9A gezeigte Bodenblechabschnitt S5' umfasst die beiden gegenüberliegenden langen Seiten d und d' sowie die beiden gegenüberliegenden kurzen Seiten e und e', wobei die Wulst 50 so angeordnet ist, dass sie sich in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu den kurzen Seiten e und e' erstreckt, und ist auch so vorgesehen, dass sie sich in einer Richtung in etwa senkrecht zu einer durch die ungefähre Mitte der beiden langen Seiten d und d' verlaufenden Linie f erstreckt.
Der in 9B gezeigte Bodenblechabschnitt S5' weist zwei Vorsprünge 56 und 56' auf, die auf einer durch die ungefähre Mitte der beiden langen Seiten d und d' verlaufenden Linie f vorgesehen sind. Vorsprung 56', der an der Seite näher zur kurzen Seite e ist, die die längere der beiden gegenüberliegenden kurzen Seiten e und e' ist, ist von größerer Auslegung als Vorsprung 56, der an der Seite näher zur anderen, kürzeren kurzen Seiten e' ist. Zu beachten ist, dass in der in 9B gezeigten Abwandlung ein Vorsprung auch nur an der Seite näher zur längeren der kurzen Seiten, e, vorgesehen werden kann.
Der in 9C gezeigte Bodenblechabschnitt S5' weist eine Wulst 50 auf, die so angeordnet ist, dass sie sich in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu den kurzen Seiten e und e' erstreckt und dass sie sich auch in eine Richtung in etwa senkrecht zu einer Linie f erstreckt, die durch die ungefähre Mitte der beiden langen Seiten d und d' verläuft, und ferner ist auch einer der beiden durch diese Wulst 50 gebildeten Bereiche, in dieser Abwandlung der Bereich an der Seite hin zur Vorderseite in der Autokarosserie-Längsrichtung, nämlich der Bereich an der Seite der kurzen Seite e, von größerer Fläche. Zudem sind die beiden Vorsprünge 56 und 56' so auf der Linie f vorgesehen, dass sie in einer Richtung in etwa senkrecht zur Wulst 50 ausgerichtet sind. Zudem sind die Vorsprünge 56 so ausgebildet, dass der Vorsprung 56' in dem Bereich mit der größeren Fläche der beiden durch die Wulst 50 gebildeten Bereiche, nämlich der Bereich an der Seite der kurzen Seite e, eine größere Auslegung als der andere Vorsprung 56 hat.
Bei den Abwandlungen lassen auch die Wulst 50 und/oder die Vorsprünge 56, die die in dem Schwingungsbereich S5a' vorgesehenen Schwingungsmodus-Anpassstrukturen sind, die 2 × 1-Modenschwingung in dem Frequenzband nahe 250 Hz auftreten, das der Reifenhohlraumresonanzfrequenz beinahe entspricht, und lassen auch das Schwingungsvolumen der beiden Schwingungsbäuche gleich werden.
Bei der in 9A gezeigten Schwingungsmoden-Anpassstruktur ist im Einzelnen die Wulst 50 so angeordnet, dass sie sich in eine Richtung im Wesentlichen parallel zu den beiden kurzen Seiten e und e' erstreckt und dass sie sich auch in eine Richtung in etwa senkrecht zu einer Linie f erstreckt, die durch die ungefähre Mitte der beiden langen Seiten d und d' verläuft, so dass es möglich ist, das Auftreten von zwei Schwingungsbäuchen in der 2 × 1-Mode in dem Schwingungsbereich S5a' zuverlässig hervorzurufen, und auch die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche können mühelos so angepasst werden, dass sie gleich sind.
Bei der in 9B gezeigten Schwindungsmoden-Anpassstruktur sind ferner die beiden Vorsprünge 56 auf der Linie f vorgesehen, die in etwa mittig zwischen den beiden langen Seiten d und d' verläuft, so dass eine 2 × 1-Modenschwingung in dem Schwingungsbereich S5a' zuverlässig erzeugt werden kann. Bei der in 9B gezeigten Schwingungsmoden-Anpassstruktur sind zudem die Vorsprünge 56 so ausgebildet, dass der Vorsprung 56' in dem Bereich mit der größeren Fläche der beiden durch die Wulst 50 gebildeten Bereiche, nämlich der Bereich an der Seite der kurzen Seite e, eine größere Auslegung als der andere Vorsprung 56 hat. Hier erreicht der an der Seite der längeren der kurzen Seiten e ausgebildete Schwingungsbauch eine größere Schwingungsfläche als der andere Schwingungsbauch, so dass seine Fläche für das Abgeben von Schallenergie mühelos um soviel größer wird. Durch Auslegen der Konfiguration des Vorsprungs 56' an der Seite der längeren der kurzen Seiten e wird demgemäß die Schwingungsamplitude des Schwingungsbauchs in dem Bereich an der Seite dieser kurzen Seite e kleiner als die Schwingungsamplitude des Schwingungsbauchs in dem Bereich an der anderen Seite gemacht, und somit ist es einfach, die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche in der 2 × 1-Mode so anzupassen, dass sie gleich sind.
Bei der in 9C gezeigten Schwingungsmoden-Anpassstruktur ist zudem die Wulst 50 in der gleichen Weise wie bei der in 9A gezeigten Schwingungsmoden-Anpassstruktur angeordnet, so dass das Auftreten von zwei Schwingungsbäuchen in der 2 × 1-Mode in dem Schwingungsbereich S5a' zuverlässig hervorgerufen werden kann und auch die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche mühelos so angepasst werden können, dass sie gleich sind. Bei der in 9C gezeigten Schwingungsmoden-Anpassstruktur ist die Wulst 50 zudem so ausgebildet, dass die beiden durch diese Wulst 50 gebildeten Bereiche so geartet sind, dass die Fläche eines der Bereiche größer als die Fläche des anderen Bereichs ist, und dass von den in einem der beiden Bereiche gebildeten Vorsprüngen 56 und 56' ferner der in dem mit einer größeren Fläche ausgebildeten Bereich vorgesehene Vorsprung 56' eine größere Auslegung als der in dem anderen Bereich vorgesehene Vorsprung 56 hat, so dass die Schwingungsamplitude des in dem Bereich, der mit einer größeren Fläche ausgebildet ist und eine größere Schallemissionsfläche hat, erzeugten Schwingungsbauchs kleiner gemacht wird als die Schwingungsamplitude des in dem anderen Bereich erzeugten Schwingungsbauchs, so dass die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche in der 2 × 1-Mode mühelos so angepasst werden können, dass sie gleich sind.
Als Nächstes werden 10–12 zum näheren Beschreiben der Autokarosserie-Blechstruktur nach der vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendet. 10 ist eine Draufsicht auf ein vorderes Bodenblech 2, das mit den Bodenblechstrukturen einer Autokarosserie nach der vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform versehen ist. 11 ist ein Querschnitt entlang XI-XI von 10. 12 ist ein Querschnitt entlang XII-XII von 10. Die Autokarosserie-Bodenblechstruktur nach der vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird an den Bodenblechabschnitten S5 bis S8 angebracht, wobei eine Kombination aus einer Wulst und einem Vorsprung als Schwingungsanpassteil der Schwingungsmoden-Anpassstruktur vorgesehen wird.
Bei dem in 10 gezeigten vorderen Bodenblech 2 ist die Schwingungsmoden-Anpassstruktur der Autokarosserie nach der vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform an den Bodenblechabschnitten S5 bis S8 vorgesehen, während die später zu beschreibende herkömmliche Schwingungsmoden-Anpassstruktur an Bodenblechabschnitten S1 und S2 vorgesehen ist, und die Bodenblechabschnitte S3 und S4 bestehen aus herkömmlichen flachen Blechen. Die Grundstruktur der Bodenblechabschnitte S5 bis S8 ist die gleiche wie die der zweiten und dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform, so dass nur die Teile, die sich unterscheiden, unter Bezug auf 10–12 beschrieben werden.
Als Schwingungsanpassteile der Schwingungsmoden-Anpassstruktur werden eine Wulst 50, die sich in der Autoquerrichtung erstreckt, und ein Vorsprung 56 in jedem der nicht rechteckigen Schwingungsbereiche S5a, S6a, S7a und S8a der Bodenblechabschnitte S5, S6, S6 bzw. S8 ausgebildet. In der Ausführungsform erstreckt sich die Wulst 50 in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu den zwei gegenüberliegenden kurzen Seiten a und a' oder den kurzen Seiten g und g', und auch die Wulst 50 ist so angeordnet, dass einer der durch die Wulst 50 gebildeten zwei Bereiche, in der Ausführungsform der Bereich hin zur hinteren Seite in Autokarosserie-Längsrichtung, eine größere Fläche als der andere Bereich hat. Ein Vorsprung 56 ist von den beiden durch die Wulst 50 gebildeten Bereichen in dem mit einer größeren Fläche gebildeten Bereich vorgesehen.
Die Form der in den Schwingungsbereichen S5a, S6a, S7a und S8a vorgesehenen Wülste 50 ist die gleiche wie die der Wulst 50 nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei sie so ausgebildet ist, dass wie in 11 und 12 gezeigt ein Teil des Bodenblechs selbst hervorragt.
Wie in 10 gezeigt sind die in den Schwingungsbereichen S5a und S6a vorgesehenen Vorsprünge 56 nahezu kreisförmig, und wie in 10 und 11 gezeigt ist am Boden ein später zu beschreibendes Loch 66a vorgesehen. Wie vorstehend beschrieben passen die Vorsprünge 56 die Schwingungsverteilung und Schwingungsamplitude der 2 × 1-Modenschwingungen an, zusammen mit den später zu beschreibenden Pressform-Vertiefungen ist das Loch 66a aber von solcher Größe ausgebildet, dass es keine nachteiligen Wirkungen auf die 2 × 1-Modenschwingungen der Schwingungsbereiche S5a und S6a hat.
Die in den Schwingungsbereichen S7a und S8a vorgesehenen Vorsprünge sind wie in 10 gezeigt nahezu kreisförmig und sind so ausgebildet, dass ein Teil des Bodenblechs wie in 12 gezeigt nach oben ragt.
Als Nächstes werden wie in 10 gezeigt zusätzlich zu den später zu beschreibenden Strukturen der Bodenblechabschnitte S1 und S2 (1) die Bodenblechabschnitte S1 und S1 mit einer Vertiefung zum Pressformen 66 in einem der später zu beschreibenden Steifigkeitsanpassbereiche 62 der Bodenblechabschnitte S1 bzw. S2 versehen, und ein Loch 66a wird am Boden jeder Vertiefung zum Pressformen 66 vorgesehen.
Hier folgt eine Beschreibung der Vertiefung zum Pressformen 66 und des Lochs 66a. Die Vertiefungen zum Pressformen 66 sind an den Bodenblechabschnitten S1, S2, S5 und S6 angeordnet, die grob als die vier Ecken des vorderen Bodenblechs 2 dienen und der Rolle des Verbesserns der Genauigkeit der Ausbildung dienen, wenn das vordere Bodenblech 2 gebildet wird. Im Einzelnen passen die Vertiefungen zum Pressformen 66 und die Löcher 66a in eine Pressformvorrichtung, wenn das vordere Bodenblech 2 pressgeformt wird, wodurch sie der Rolle des Fixierens der Position und Höhe des vorderen Bodenblechs 2 bei festen Positionen dienen.
Bei der Ausführungsform werden in den Schwingungsbereichen S5a, S6a, S7a und S8a die Größe und Anordnung der Wulst 50 bzw. der Vorsprünge 56 so angepasst, dass eine 2 × 1-Modenschwingung in dem Frequenzband nahe 250 Hz ausgelöst wird, die der Reifenhohlraumresonanzfrequenz beinahe entspricht, und ferner sind die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche in der 2 × 1-Mode gleich.
Im Einzelnen wird die Position des Knotens der 2 × 1-Modenschwingung durch Anpassen der Positionen der Wulst 50 festgelegt, und zudem werden durch Anpassen der Position und Höhe der Vorsprünge 56 die Schwingungsverteilung und die Schwingungsamplitude der Schwingungsbäuche der 2 × 1-Modenschwingung festgelegt, wodurch die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche in der 2 × 1-Mode gleich gemacht werden. Ferner werden durch Anpassen der Größe der Wulst 50 und der Vorsprünge 56 die Schwingungsbereiche S5a, S6a, S7a und S8a jeweils veranlasst, eine 2 × 1-Modenschwingung in dem Frequenzband nahe 250 Hz auszulösen.
Durch Anordnen der Wulst 50 so, dass sie sich in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu den beiden gegenüberliegenden kurzen Seiten a und a' oder den kurzen Seiten g und g' erstreckt, werden zudem die Schwingungsbäuche der 2 × 1-Modenschwingung so erzeugt, dass sie in der Autokarosserie-Längsrichtung des Schwingungsbereichs ausgerichtet sind. Zudem ist die Wulst 50 so angeordnet, dass sie nicht die Rahmenelemente 14, 16, 22 und 24, den Bodentunnelrand 40a, die Verstärkungswulst 46 und den Bügel 52 berührt, so dass die Schwingungsbereiche S5a, S6a, S7a und S8a nicht geteilt werden.
Als Nächstes beschreiben wir die Funktion und vorteilhaften Wirkungen der Schwingungsmoden-Anpassstruktur nach der vierten Ausführungsform, die an den Bodenblechabschnitten S5 bis S8 vorgesehen wird.
Selbst wenn bei den Bodenblechabschnitten S5 bis S8 der Schwingungsbereich nicht rechteckig ist, werden durch Vorsehen der Wülste 50 und der Vorsprünge 56, die die Schwingungsanpassstrukturen in den Schwingungsbereichen S5a, S6a, S7a und S8a sind, 2 × 1-Modenschwingungen in dem Frequenzband nahe 250 Hz erzeugt, das ein Frequenzband ist, das der Reifenhohlraumresonanzfrequenz beinahe entspricht, und die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche der 2 × 1-Mode werden in etwa gleich gemacht, so dass Schallemissionen von diesem Schwingungsbereich gemindert werden können.
Die Wülste 50 und die Vorsprünge 56, die die Schwingungsmodenanpassstrukturen sind, verstärken zudem verglichen mit dem Fall des Vorsehens der Wülste oder dergleichen in einer Längsform zum Erzeugen von Schwingungsbereichen einer Größe 2 × 1 die Steifigkeit der Bodenblech-Schwingungsbereich nicht stark, so dass 2 × 1-Modenschwingungen in dem Frequenzband nahe 250 Hz erzeugt werden können.
Durch Anordnen der Wulst 50 so, dass sie sich in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu den kurzen Seiten a und a' oder den kurzen Seiten g und g' erstreckt, nämlich so, dass sie die Schwingungsbereiche S5a, S6a, S7a und S8a in der Autokarosserie-Längsrichtung in zwei teilt, werden zudem zwei Schwingungsbäuche in den Längsrichtungen der Schwingungsbereiche S5a, S6a, S7a und S8a ausgerichtet, die in der Autokarosserie-Längsrichtung insgesamt länger sind, so dass eine 2 × 1-Modenschwingung zuverlässig erzeugt wird und auch die Position und die Größe der Wulst 50 und der Vorsprünge 56 mühelos angepasst werden können, so dass die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche gleich gemacht werden.
Diese Wulst 50 wird ferner so ausgebildet, dass die beiden durch diese Wulst 50 gebildeten Bereiche so geartet sind, dass die Fläche eines der Bereiche größer als die Fläche des anderen Bereichs ist, und ferner wird die Wulst so gebildet, dass die Fläche eines der Bereiche größer als die Fläche des anderen Bereichs ist, und der Vorsprung 56 wird in dem mit einer großen Fläche gebildeten Bereich vorgesehen, so dass durch Festlegen der Schwingungsamplitude der Schwingungsbäuche, die in dem mit einer großen Fläche gebildeten Bereich entstehen, der eine große Schallemissionsfläche hat, kleiner als die Schwingungsamplitude der Schwingungsbäuche, die in dem anderen Bereich entstehen, die Schwingungsvolumina der beiden Schwingungsbäuche in der 2 × 1-Mode somit mühelos so angepasst werden können, dass sie gleich sind.
Zudem ist die Wulst 50 so angeordnet, dass sie nicht die Rahmenelemente 14, 16, 22 und 24, den Bodentunnelrand 40a, die Verstärkungswulst 46 und den Bügel 52 berührt, so dass es möglich ist, ein Behindern der Erzeugung von 2 × 1- Modenschwingungen in den Schwingungsbereichen zu vermeiden. Ferner sind beide Enden der Wulst 50 dreieckig ausgebildet, und somit kann ein Schwingungsknoten auch effektiv in den Bodenblechteilen zwischen ihren Spitzen und den Rahmenelementen 14, 16, 22 und 24, dem Bodenverstärkungsrand 40a, der Verstärkungswulst 46 und dem Bügel 52 gebildet werden.
Als Nächstes nehmen wir 1, um die Autokarosserie-Blechstruktur der Bodenblechabschnitte S1 und S2 zu beschreiben. Die in den Bodenblechabschnitten S1 und S2 vorgesehene Schwingungsmoden-Anpassstruktur ist die gleiche wie die in der vorstehend erwähnten ungeprüften japanischen Patentanmeldungsschrift ( JP-A-9-202269 ) erwähnte. Zu beachten ist, dass die Schwingungsmoden-Anpassstruktur, die in den in 10 gezeigten Bodenblechabschnitten S1 und S2 vorgesehen ist, den gleichen grundlegenden Aufbau wie in 1 gezeigt aufweist.
Wie in 1 gezeigt sind die Bodenblechabschnitte S1 und S2 mit ihren vier Seiten von den Seitenschwellern 12, dem Bodenseitenrahmen 14, dem Querträger Nr. 1 18 und dem Querträger Nr. 2 20 umgeben. Der Schwingungsbereich S1a, der von dem Bodenblechabschnitt S1 umgeben ist, ist in etwa von quadratischer Form und so ausgelegt, dass er 2 × 2-Modenschwingungsmoden erzeugt. Zudem ist der Bodenblechabschnitt S2 mit einer Verstärkungswulst 60 zum Wahren der Festigkeit des Bodenblechs versehen, und der Bereich S2a, bei dem diese Verstärkungswulst 60 vorgesehen ist, nämlich der Bereich in 1, der von einer Strichlinie und den Rahmenelementen 14, 18 und 20 umgeben ist, ist so ausgelegt, dass spezifische Schwingungsmoden nicht so einfach erzeugt werden, der verbleibende Bereich S2b aber, nämlich der Bereich in 1, der von einer Strichlinie und den Rahmenelementen 12, 18 und 20 umgeben ist, weist eine rechteckige Form einer Größe von in etwa 2 × 1 auf, so dass das Auftreten einer Schwingungsmode der Mode 2 × 1 hervorgerufen wird.
Zudem sind in etwa kreisförmige Steifigkeitsanpassteile 62 zum Anpassen der Steifigkeit der Bodenblechabschnitte S1 und S2 in der Autokarosserie-Längsrichtung und der Auto-Querrichtung ausgerichtet ausgebildet, damit die 2 × 2-Moden- oder 2 × 1-Modenschwingung in dem Frequenzband nahe 250 Hz erzeugt wird. Jeder der Steifigkeitsanpassteile 62 hat in etwa die gleiche Form, wobei er durch Drückenlassen des Bodenblechabschnitts S1 nach unten in eine in etwa kreisförmige Vertiefung gebildet wird.
Zu beachten ist, dass die Bodenblechabschnitte S1 und S2 eine relativ große Fläche haben, und dass in dem Fall, da keine Steifigkeitsanpassteile 62 vorgesehen sind, die 2 × 2-Modenresonanzfrequenz in einem Frequenzband liegt, das beträchtlich unter 250 Hz liegt, daher bewirken die Steifigkeitsanpassteile 62 eine starke Zunahme der Steifigkeit, was eine Anpassung vornimmt, so dass die in der 2 × 2-Mode erzeugte Frequenz 250 Hz wird.
Auf diese Weise sind bei den Bodenblechabschnitten S1 und S2 die Schwingungsbereiche Quadrate von einer Größe von in etwa 2 × 2 und Rechtecke einer Größe von in etwa 2 × 1, so dass eine Schwingungsfläche, Schwingungsverteilung und Schwingungsamplitude jedes der vier Schwingungsbäuche der 2 × 2-Mode oder jedes der zwei Schwingungsbäuche der 2 × 1-Mode beinahe gleich wird, und dadurch werden die Schwingungsvolumina der jeweiligen Schwingungsbäuche nahezu gleich. Aufgrund der Steifigkeitsanpassteile 62 werden ferner die 2 × 2-Moden- und 2 × 1-Modenschwingung veranlasst, bei fast 250 Hz aufzutreten, so dass Schallemission von den Bodenblechabschnitten S1 und S2 gemindert werden kann.
Während die vorliegende Erfindung mittels der bevorzugten Ausführungsform veranschaulicht wurde, wird ein Durchschnittsfachmann erkennen, dass Abwandlungen und Verbesserungen vorgenommen werden können, während man innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung bleibt. Der Schutzumfang der Erfindung wird allein durch die beigefügten Ansprüche bestimmt.

Claims

Bodenblechstruktur einer Karosserie (1), wobei ein Kraftfahrzeugboden ein Bodenblech (2, 4, 6) umfasst, das mit Rahmenelementen (10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26) der Karosserie (1) verbunden ist und das eine Schwingungsmoden-Anpassstruktur aufweist, die eine Schwingung der Mode 2 × 1 in einem vorgegebenen Frequenzband erzeugt, um die Erzeugung von Schallemission zu unterbinden, wobei: das Bodenblech (2, 4, 6) einen nicht rechteckigen Schwingungsbereich S5a, S6a) aufweist, die Schwingungsmoden-Anpassstruktur des Bodenblechs (2, 4, 6) einen Schwingungsanpassteil (50) aufweist, der die Schwingungsverteilung und Schwingungsamplitude der Schwingungsbauch-2 × 1-Modenschwingung festlegt, wobei der Schwingungsanpassteil (50) in dem nicht rechteckigen Schwingungsbereich (S5a, S6a) angeordnet ist, so dass die Schwingungsvolumina von zwei Schwingungsbäuchen der Schwingung in der 2 × 1-Mode nahezu gleich gemacht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht rechteckige Form des Schwingungsbereichs (S5a, S6a) des Bodenblechs (2, 4, 6) zwei gegenüberliegende kurze Seiten (a, a') unterschiedlicher Längen umfasst und der Schwingungsanpassteil (50) an der Seite am nächsten zur längeren (a) der beiden kurzen Seiten (a, a') vorgesehen ist.
Bodenblechstruktur einer Karosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsanpassteil einen kreisförmigen Vorsprung umfasst, der durch Bewirken eines Ragens des Bodenblechs (2, 4, 6) nach oben oder unten gebildet ist.
Bodenblechstruktur einer Karosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsanpassteil ein auf dem Bodenblech (2, 4, 6) aufgebrachtes kreisförmiges Schwingungsdämpfungsmaterial umfasst.
Bodenblechstruktur einer Karosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgegebene Frequenzband ein Frequenzband ist, das der Resonanzfrequenz des Reifenhohlraums nahezu gleichkommt.
Bodenblechstruktur einer Karosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgegebene Frequenzband ein Frequenzband bei in etwa 250 Hz ist.
Bodenblechstruktur einer Karosserie, wobei ein Kraftfahrzeugboden ein Bodenblech (2, 4, 6) umfasst, das mit Rahmenelementen (10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26) der Karosserie verbunden ist und das eine Schwingungsmoden-Anpassstruktur aufweist, die eine Schwingung der Mode 2 × 1 in einem vorgegebenen Frequenzband erzeugt, um die Erzeugung von Schallemission zu unterbinden, wobei: das Bodenblech (2, 4, 6) einen nicht rechteckigen Schwingungsbereich (S7a, S8a) aufweist, die Schwingungsmoden-Anpassstruktur des Bodenblechs (2, 4, 6) einen Schwingungsanpassteil (56) aufweist, der die Schwingungsverteilung und Schwingungsamplitude der Schwingungsbauch-2 × 1-Modenschwingung festlegt, wobei der Schwingungsanpassteil (56) in dem nicht rechteckigen Schwingungsbereich (S7a, S8a) angeordnet ist, so dass die Schwingungsvolumina von zwei Schwingungsbäuchen der Schwingung in der 2 × 1-Mode nahezu gleich gemacht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht rechteckige Form des Schwingungsbereichs (S7a, S8a) des Bodenblechs (2, 4, 6) zwei gegenüberliegende lange Seiten (b, b') umfasst und zwei der Schwingungsanpassteile (56) in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu den zwei langen Seiten (b, b') ausgerichtet vorgesehen sind.
Bodenblechstruktur einer Karosserie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsanpassteile (56) einen kreisförmigen Vorsprung umfassen, der durch Bewirken eines Ragens des Bodenblechs (2, 4, 6) nach oben oder unten gebildet ist.
Bodenblechstruktur einer Karosserie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsanpassteile (56) ein auf dem Bodenblech (2, 4, 6) aufgebrachtes kreisförmiges Schwingungsdämpfungsmaterial umfassen.
Bodenblechstruktur einer Karosserie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden langen Seiten (d, d') sich in zueinander verschiedene Richtungen erstrecken und die Schwingungsanpassteile (56) auf einer Linie (f) vorgesehen sind, die nahezu mittig zwischen den beiden langen Seiten (d, d') verläuft.
Bodenblechstruktur einer Karosserie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht rechteckige Form des Schwingungsbereichs (S7a, S8a) des Bodenblechs (2, 4, 6) zwei gegenüberliegende kurze Seiten (e, e') unterschiedlicher Längen umfasst und dass die beiden vorgesehenen Schwingungsanpassteile (56, 56') solcher Art sind, dass das eine (56') an der Seite der längeren (e) der beiden kurzen Seiten (e, e') eine größere Auslegung als das eine (56) an der anderen Seite (e') hat.
Bodenblechstruktur einer Karosserie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgegebene Frequenzband ein Frequenzband ist, das der Resonanzfrequenz des Reifenhohlraums nahezu gleichkommt.
Bodenblechstruktur einer Karosserie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgegebene Frequenzband ein Frequenzband bei in etwa 250 Hz ist.