説明

車体制振構造

【課題】軽量で剛性を確保しつつもレイアウトのし易い車体制振構造を提供する。
【解決手段】車幅方向Wで車両前後方向Aにそれぞれ延在するルーフサイドレール2,3と、同ルーフサイドレール2,3に両端がそれぞれ固定され、車両前後方向に間隔を空けて配置された複数の骨格部材5,6,7,8と、複数の骨格部材とルーフサイドレール2,3とに接合されたルーフパネル9を備え、ルーフパネルで発生する振動モードの腹位置になるように、骨格部材における、隣接する骨格部材間に板状のダイナミックダンパ11を掛け渡して配置した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車体振動を抑制するための車体制振構造に関する。
【背景技術】
【0002】
車体のルーフパネルの共振に起因する車室内のこもり音の発生を抑制するための手法として、制振材でルーフパネルの共振を制振する場合と、ルーフパネルの共振と同じ共振周波数の別の振動系を付加して打ち消すダイナミックダンパを用いる方法が一般的に知られている。
例えば、特許文献1には、弾性材とマス部材を備えたダイナミックダンパを、ルーフサイドレールに両端を固定された骨格部材となるルーフリインフォースメントとルーフパネル間に配置した構成が開示され、特許文献2には、骨格部材となるルーフリインフォースメントの一部を切断し、切断部にダイナミックダンパを配置した構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平1−172075号公報
【特許文献2】特開2008−6951号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1のように、マス部材を用いるダイナミックダンパの場合、比較的マス部材を1箇所に集中して構成することが多く、厚みが出てしまうため、ルーフリインフォースメントとルーフパネル間のような空間的な余裕のない部分に装着しようとするとレイアウトするのが難しい。
特許文献2では、部品点数と車体重量が増大するのを抑えるつつも振動を抑制するために、ルーフリインフォースメントの一部を切断し、切断部にダイナミックダンパを配置しているが、重要軽減は図れるものの、ルーフリインフォースメントの剛性低下が否めない。
本発明は、軽量で剛性を確保しつつもレイアウトのし易い車体制振構造を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するため、本発明にかかる車体制振構造は、車幅方向で車両前後方向にそれぞれ延在するルーフサイドレールと、各ルーフサイドレールに両端がそれぞれ固定され、車両前後方向に間隔を空けて配置された複数の骨格部材と、複数の骨格部材とルーフサイドレールとに接合されたルーフパネルとを備え、ルーフパネルで発生する振動モードの腹位置になるように、骨格部材における、隣接する骨格部材間にその取付端を固定して板状のダイナミックダンパを配置した。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、ルーフパネルの共振を制振するのに板状のダイナミックダンパを用いるので、マス部材や弾性体を用いる場合に比べてダイナミックダンパの厚さを抑制することができ、軽量化を図りつつもレイアウトが容易に行える。また、ルーフパネルで発生する振動モードの腹位置になるように、ルーフサイドレールに両端がそれぞれ固定され、車両前後方向に間隔を空けて配置された隣接する骨格部材の間に掛け渡すように板状のダイナミックダンパを装着したので、骨格部材を切断する必要も無く、車体剛性を確保しながら、十分な振動抑制を行える。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明に係る車体制振構造を示す平面視図。
【図2】車体制振構造の主要部となるダイナミックダンパの構成を示す斜視図。
【図3】ダイナミックダンパの装着状態を車体側面から見た断面図。
【図4】本発明に係るダイナミックダンパの有無による車室内の騒音レベルの比較を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を用いて本発明に係る車体制振構造が適用された車両1のルーフ構造について説明する。
矢印Wで示す車両1の車幅方向には、矢印Aで示す車両前後方向にそれぞれルーフサイドレール2,3が延在して配置されている。図中矢印Fは車両前方、矢印Rは車両後方を示す。ルーフサイドレール2,3はインナパネルとアウターパネルで閉断面構造としていてルーフ部10の骨格の一部を形成している。ルーフサイドレール2,3の後端2a,3aは車幅方向Wに延在するルーフメンバ4で連結されている。
【0009】
ルーフサイドレール2,3には、車幅方向Wに延在する複数の骨格部材となるルーフボウ5,6,7,8が、車両前後方向Aに間隔を空けて並んで配置されている。各ルーフボウは、それぞれの両端5a,5b、6a,6b、7a,7b、8a,8bがルーフサイドレール2,3に溶接されて固定されている。これらルーフボウ5,6,7,8とルーフサイドレール2,3には、車両前後方向Aに長くルーフパネル9が溶接によって接合されてルーフ部10を構成している。これらルーフサイドレール2,3、ルーフボウ5,6,7,8及びルーフパネル9は鋼板で形成されている。
【0010】
車両1は走行時の振動等でルーフパネル9が車両上下方向Bに共振し、その共振の周波数によっては、車室内に低周波数の籠もり音が発生することから、制振(騒音)対策が成されている。本形態では車体制振対策として、ルーフパネル9で発生する振動モードの腹位置になるように、隣接するルーフボウ7とルーフボウ8の間に板状のダイナミックダンパ11を掛け渡して配置している。
【0011】
本形態において、ダイナミックダンパ11は、車両前後方向Aに長く形成されていて、図2に示すように、車幅方向Wに位置する両側端11a,11bに、車両上方に向かって折り曲げられたフランジ部12,13が形成されている。ダイナミックダンパ11は、その前端11cから後端11dに掛けて、すなわち車両前後方向Aに列設するように、矢印Bで示すダイナミックダンパ11の厚さ方向B(車両上下方向B)に凹凸を成すビート部14,15,16が、車幅方向Wに延在するように複数形成されている。ビート部15はフランジ部12,13の間に形成され、ビート部14はビート部15よりも前端11c寄りに形成され、ビート部16はビート部15よりも後端11d寄りにそれぞれプレス加工によって成型されている。
【0012】
このような構成のダイナミックダンパ11は、取付端となる前端11cと後端11dにそれぞれ取付部材17,18が着脱可能に取付けられる。そして、図3に示すように、取付部材17,18が取付けられた状態で、取付部材17をルーフボウ7に、取付部材18とルーフボウ8にそれぞれ接合して溶接あるいはボルト締結にて固定することで、ルーフボウ7とルーフボウ8に連結されて配置される。
【0013】
取付部材17,18は、図2に示すように車幅方向Wに長く、車両前後方向Aに延びるダイナミックダンパ11との接合部17a,18aと、ルーフボウ7,8との接合部17b,18bとの間に車両上下方向Bに傾斜した連結部17c,18cが形成されるようにプレス成形されていて、ダイナミックダンパ11をルーフボウ7、8間に装着したときに、傾斜した連結部17c,18cが前後、上下に弾性的に変位可能に薄板で構成されている。
【0014】
このような取付部材17,18に取付けられたダイナミックダンパ11は、図1に示すように、ルーフボウ7,8間に固定されて車幅方向Wの略中央に配置されている。ルーフボウ7,8間の略中央に配置したのは、本形態で説明した車両1の車体構造を、コンピュータを用いて作成し、解析ソフトで振動モードをシュミレーションしたところ、ルーフパネル9で発生する1次振動モードの腹位置が、ルーフボウ7,8間に位置したことに基づいている。この形態の場合、ルーフパネル9は、ダイナミックダンパ11が無い場合には、振動の作用点がルーフサイドレール2,3との固定部となり、ルーフパネル9の中央部が最も大きく車両上下方向Bに変位して振動しやすくなるので、この振動する部分に板状のダイナミックダンパ11を配置した。つまり、ループパネル9の車両前後方向Aで発生する共振の振動の大きい部分にダイナミックダンパ11を配置した。
【0015】
このような構成のダイナミックダンパ11の有無による車室内騒音を、コンピュータで解析したところ、図4に示す特性が得られた。図4は、縦軸が車室内騒音レベル、横軸が周波数を示す。この解析結果から、本形態のダイナミックダンパ11をルーフボウ7,8間の略中央に配置すると、周波数の低い領域で、ダイナミックダンパ11を配置しない場合に比べて車室内騒音レベルが低下した。
【0016】
このように、ルーフパネル9の振動を低減するのに、板状のダイナミックダンパ11を用いると、マス部材や弾性体を用いる場合に比べて車両上下方向Bへの厚さを抑制することができるので、軽量化を図りながらルーフ部10へのレイアウトが容易に行える。また、骨格部材となるルーフボウ7,8を切断する必要も無いので車体剛性を確保することができる。
【0017】
板状のダイナミックダンパ11を装着するルーフボウ7,8はルーフ部10を構成する既存の骨格部材であるので、あらたにダイナミックダンパ11の装着部を形成する必要が無く、安価で構成することができる。
【0018】
板状のダイナミックダンパ11の場合、製造誤差による振動モードのバラツキが懸念されるが、本形態のように車幅方向Wの両端部11a,11Bにフランジ12,13を形成し、車両前後方向Aに複数のビード部14,15,16を並べて形成したので、ダイナミックダンパ11の剛性を確保できる。このため、剛性不足による振動モードのバラツキが小さく、かつシミュレーションと実車に装着する場合の誤差も少なくなって最適な振動低減のためのチューニング作業が行いやすくなり、開発工数を低減することができる。
【0019】
ダイナミックダンパ11をルーフボウ7,8に装着するのに用いる板状の取付部材17,18を、ダイナミックダンパ11に対して着脱自在としているので、ダイナミックダンパ11単体で振動吸収ができない振動モードが発生した場合、ダイナミックダンパ11自体を交換するのではなく、ルーフボウ7,8との取付部となる取付部材17,18を交換して調整することができるので、よりチューニングを行い易くなり、この点からも開発工数を低減することができる。
【0020】
本形態では板状のダイナミックダンパ11をルーフボウ7,8の間に配置したが、これは本車両の場合、ルーフパネル9で発生する振動モードの腹位置がルーフボウ7,8間にあるためであり、ルーフパネル9で発生する振動モードの腹位置が、例えばルーフボウ6,7間であれば、その間に配置すれば良く、ダイナミックダンパ11の装着位置がルーフボウ7,8の間に限定されるものではない。
【0021】
本形態ではダイナミックダンパ11にフランジ12,13とビード部14,15,16を形成したが、フランジ12,13あるいはビード部14,15,16の何れか一方だけでも剛性確保でき、安定した振動低減効果を得られる場合には何れか一方だけでも良い。
【0022】
本形態では、取付部材17,18をダイナミックダンパ11の前端11cと後端11dに対して着脱自在としたが、例えば取付部材17,18に切り込みなどを形成し、取付部材17,18の一部を離脱可能としてもよい。この場合、チューニング作業を行う際に取付部材17,18を交換しなくてよいので、より効率良く、チューニング作業を行える。
【符号の説明】
【0023】
2、3 ルーフサイドレール
5〜8 複数の骨格部材
5〜8(a,b)骨格部材の両端
9 ルーフパネル
11 ダイナミックダンパ
11c,11d 取付端
14〜16 ビート部
12,13 フランジ部
17,18 取付部材
A 車両前後方向
W 車幅方向

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車幅方向で車両前後方向にそれぞれ延在するルーフサイドレールと、
各ルーフサイドレールに両端がそれぞれ固定され、車両前後方向に間隔を空けて配置された複数の骨格部材と、
前記複数の骨格部材と前記ルーフサイドレールとに接合されたルーフパネルとを備え、
前記ルーフパネルで発生する振動モードの腹位置になるように、前記骨格部材における、隣接する骨格部材間に板状のダイナミックダンパを掛け渡して配置したことを特徴とする車体制振構造。
【請求項2】
請求項1記載の車体制振構造において、
前記ダイナミックダンパは、隣接する骨格部材に、前記取付端に着脱自在あるいは部分的に離脱可能とした弾性を有する取付部材を介して装着されていることを特徴とする車体制振構造。
【請求項3】
請求項1または2記載の車体制振構造において、
前記ダイナミックダンパは、車両前後方向に列設されて同ダイナミックダンパの厚さ方向に凹凸を成すビート部が形成されていることを特徴とする車体制振構造。
【請求項4】
請求項1、2または3記載の車体制振構造において、
前記ダイナミックダンパは、車幅方向に位置する両側端に、フランジ部が形成されていることを特徴とする車体制振構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2013−103651(P2013−103651A)
【公開日】平成25年5月30日(2013.5.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−249857(P2011−249857)
【出願日】平成23年11月15日(2011.11.15)
【出願人】(000006286)三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Fターム(参考)】