汽车地板结构的制作方法

专利名称：汽车地板结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车身的地板结构，特别地涉及一种汽车车底由与车身的框架构件连接的地板组成的车身地板结构。
背景技术：
众所周知由连接到发动机或悬架的框架构件产生的振动会传递给地板，从而导致这些地板振动，结果乘客车厢内的空气极大地振动，因此产生令人不舒服的车厢内振动和噪音。
在这种情况下，导致上述问题的振动源可能是由发动机自身产生的振动或由悬架传递的路面噪音，而典型地该路面噪音包括由于胎腔共振产生的噪音成分和由于悬架共振产生的噪音成分。
通常采取的抑制这种振动和噪音的典型措施包括施加振动阻尼材料和振动抑制材料，这两种措施作为各种振动阻尼和振动抑制措施。虽然能够通过这种方式减小振动和噪音，由于需要非常多的振动阻尼材料和振动抑制材料，因此增加了车辆重量并导致各种有害结果，且在成本方面成为一个主要问题。
此外，在汽车中由发动机和悬架传递的令人不舒服的振动主要在400Hz以下，特别地该振动在接近250Hz的频率处具有一个峰值，该频率是由胎腔共振引起的路面噪音。因此，一种已知的技术是在地板中形成多个筋部，从而增加地板厚度并增强其刚度，由此将地板的固有频率转移到高于400Hz的高频段。具体地，进行的一种尝试是防止地板在悬架共振频率和胎腔共振频率段共振，因此减小了另人不舒服的振动和噪音。
在这种情况下，虽然其具有的优点是，能够抑制在低频区中的共振峰值，但是在高音调区中的振动转而增加了，所以为了抑制在高频区中的振动和噪音，必须使用大量的振动阻尼材料和振动抑制材料，通过这种方式，即使在这种情况下，像上面所描述的一样增加了车辆重量，因此导致各种有害结果和成本方面的问题，所以期望的是解决这个问题。
因此，本发明者主要关注在被传递给地板的振动的振动频率和振动模式之间的关系，并提出一种地板结构，其中在特定振动频率(共振区)下的声发射水平变成更小的振动模式(日本未审查专利公开(Kokai)NO.JP-A-9-202269)。该地板结构是如下一种地板，其中特定频率是路面噪音的250Hz附近的频率，所述路面噪音是传递给地板的由胎腔共振引起的路面噪音，是最令人不舒服的共振的，因此局部地调节地板的刚度使得地板的振动模式变成诸如2×2模式或2×1模式的振动模式，在这些模式中产生平均数量的振动波腹。通过这种方式，产生平均数量的振动波腹，且具有其中由各个振动的波腹辐射的声波彼此抵消的设置，因此能够减小声发射效率并降低车厢内噪音。
然而，在其中如上面所描述的将振动阻尼材料和振动抑制材料附着在地板的整个表面的情况下，有材料成本增加和车辆重量增加的问题。此外，如果增加地板厚度，也有车辆重量增加的问题。
此外，在Kokai NO.JP-A-9-202269中列举的地板结构在减小特定频带中的噪音方面是有效的，例如在250Hz附近的频带，该频率是由胎腔共振导致的路面噪音。然而，如果产生具有单一振动波腹的1×1模式，该单一振动在250Hz附近的频带之外的频带特别是在160Hz附近的频带中具有高的声发射效率，那么即使在250Hz附近的频带中的噪音能降低，同时产生在附近的频带中的噪音问题，所述的250Hz频率是由于胎腔共振导致的路面噪音，所述的160Hz频率是由于悬架共振而变得极其大的路面噪音。
这里，相应于在各个振动模式中振动波腹的振幅分布，或者特别地相应于变形能量分布，将圆形刚度调节部分提供在上述Kokai No.JP-A-9-202269中列举的地板结构的地板上，从而产生2×1模式或其它具有低声发射效率的振动模式。
通过挤压成形这种圆形刚度调节部分相对容易制造，可以相对容易地调节它们的尺寸和高度来调节它们的刚度。此外，必须如此调节这些调节部分的尺寸，使得在250Hz附近的频带中产生2×1模式或其它具有低声发射效率的振动模式，还使得在160Hz附近的频带中不产生具有高的声发射效率的1×1模式。
然而，由于排气管和车座等等布置在车身中的地板之下或之上，所以当调节刚度时，刚度调节部分的高度必须保持足够低使得不会妨碍它们。此外，必须将它们保持低于某一高度以便为乘客保留足够的腿部空间。此外，必须如此给出刚度调节部分的尺寸和高度，使得通过挤压成形可以制造它们。而且，刚度调节部分的尺寸必须为使得它们配合在固定尺寸和形状的地板中，所述地板由框架构件所包围。特别地，由于这种机械加工限制和从车身结构来看的限制，必须在预定范围内调节圆形刚度调节部分的尺寸、高度和其它方面，以便调节所述的刚度调节部分的刚度。
为此，在预定范围内进行调节时，存在一些其中不能防止1×1模式的振动在160Hz附近的频带中产生的情况，所以在160Hz附近的频带中的噪音变得非常大。因此，为了同时减小由于悬架共振引起的在路面噪音频带中的振动，必须将振动阻尼材料施加到地板的整个表面，所以产生增加车身重量的问题。
此外，在利用Kokai No.JP-A-9-202269所列举的地板结构在特定频率范围中产生2×1模式或其它具有低的声发射效率的振动模式的情况中，如果能够减小振动自身的振幅，就能够实现车厢内噪音的更进一步减小。
这里，已经发现当局部增加地板的刚度时，在这些部分的形状中的差异会影响产生各种振动模式的频率和振幅的大小，本发明者注意到了这点，并试图解决传统技术中的这个问题。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种车身的地板结构，该地板结构能够在特定频带(例如250Hz附近)中产生低的声发射效率的振动模式，并减小其振动的振幅，由此大大地减小由于从车身的框架构件传递到地板的振动而从地板发出的噪音，和减小车厢内的噪音。
本发明的另一个目的是提供一种车身的地板结构，该地板结构能够在特定频带(例如250Hz附近)中产生低的声发射效率的振动模式，还防止在前述特定频带之外的特定频带(例如160Hz附近)中产生具有高的声发射效率的振动模式，由此大大地减小由于从车身的框架构件传递到地板的振动而从地板发出的噪音，和减小车厢内的噪音。
为了实现上述目的，本发明提供一种车身的地板结构，其中汽车车底具有与车身的框架构件连接的地板，该地板包括振动模式调节结构，该振动模式调节结构可产生预定的振动模式并由此抑制声发射的产生，地板振动模式调节结构具有在地板之上或之下突出的矩形形状的刚度调节部分，从而在地板中在预定的频带中产生2×1模式或2×2模式的振动。
根据上述的本发明，地板振动模式调节结构具有在地板之上或之下突出的矩形形状的刚度调节部分，从而在地板中在预定的频带中产生2×1模式或2×2模式的振动。因此，在预定频带中产生2×1或2×2模式的振动，所以能够大大地减小由于从车身的框架构件传递到地板的振动而从地板发出的噪音，和减小车厢内的噪音。
此外，刚度调节区域是矩形，所以能够使在2×1模式或2×2模式的振动的波腹处的振幅自身很小，结果，除了具有抵消彼此的声发射的抵消效应，也能够进一步减小自身的声发射。
此外，刚度调节区域是矩形，所以很容易限定一些区域，在这些区域中在地板的振动区域内产生多个振动波腹，因此，能够通过给相邻的振动波腹相同的振动量，可大大地减小声发射效率。
此外，刚度调节区域是矩形，所以其外边缘为直线，因此不像当刚度调节区域是圆形时那样容易产生1×1模式的振动，或者即使产生1×1模式的振动，也能够增加产生该振动模式的频率，并使其更接近产生2×1模式或2×2模式的振动频率。
本发明还提供一种车身的地板结构，其中汽车车底具有与车身的框架构件连接的地板，该地板包括振动模式调节结构，该振动模式调节结构可产生预定的振动模式并由此抑制声发射的产生，地板振动模式调节结构具有在地板之上或之下突出的刚度调节部分，从而在地板中在250Hz附近的预定频带中产生2×1模式或2×2模式的振动，在那些1×1模式的振动可在处于160Hz附近的频率之外的频带中产生的情况下，所述刚度调节部分形成为圆形形状，但是在那些1×1模式的振动不能在处于160Hz附近的频率之外的频带中产生的情况下，所述刚度调节部分形成为矩形形状。
根据上述的本发明，地板振动模式调节结构具有在地板之上或之下突出的刚度调节部分，从而在地板中在250Hz附近的预定频带中产生2×1模式或2×2模式的振动，并且在那些1×1模式的振动可在处于160Hz附近的频率之外的频带中产生的情况下，刚度调节部分形成为圆形形状，但是在那些1×1模式的振动不能在处于160Hz附近的频率之外的频带中产生的情况下，刚度调节部分形成为矩形形状。因此，能够减小由于在250Hz附近的频带例如在220-260Hz的频带中的胎腔共振引起的路面噪音而从地板发出的2×1模式或2×2模式的声发射，此外还能够减小由于在160Hz附近的频带例如在120-180Hz的频带中的悬架共振引起的路面噪音引起的1×1模式的声发射。
此外，在那些1×1模式的振动可在处于160Hz附近的频率之外的频带中产生的情况下，刚度调节部分形成为圆形形状。这里，通过挤压成形能够相对容易地制造圆形的刚度调节部分，通过形成穹顶形凸出，在刚度调节部分自身中不容易产生弯曲振动和扭曲振动。因此，除了试图减小挤压成形的成本，还能够减小由于在160Hz附近的频带例如在120-180Hz的频带中的悬架共振引起的路面噪音引起的声振动。
此外，在那些1×1模式的振动不能在处于160Hz附近的频率之外的频带中产生的情况下，刚度调节部分形成为矩形形状。这里，当刚度调节区域形成为矩形时，其外边缘为直线，因此不像当刚度调节区域是圆形时那样容易产生1×1模式的振动，或者即使产生1×1模式的振动，也能够增加产生该振动模式的频率，并使其更接近产生2×1模式或2×2模式的振动的频率。因此，能够防止在地板中在160Hz附近的频带中产生1×1的振动模式。结果，能够减小由于在160Hz附近的频带例如在120-180Hz的频带中的悬架共振引起的路面噪音引起的声发射。
在本发明优选的一个实施例中，振动模式调节结构具有两个矩形的刚度调节部分，并如此布置使得每个刚度调节部分的一侧平行并面对另一侧，并在两个刚度调节部分之间形成长、薄的平板部分，从而产生2×1模式的振动。
根据上述的实施例，振动模式调节结构具有两个矩形的刚度调节部分，并如此布置使得每个刚度调节部分的一侧平行并面对另一侧，并在刚度调节部分之间形成长、薄的平板部分，从而产生2×1模式的振动。因此能够容易地在长、薄的平板部分中产生振动节点，由此确定振动节点的位置和容易地产生2×1模式的振动。此外，能够使1×1模式的振动自身更加不容易产生，且即使产生1×1模式的振动，也能够使振幅很小。
在本发明优选的一个实施例中，振动模式调节结构具有四个矩形的刚度调节部分，并如此布置使得每个刚度调节部分的一侧平行并面对另一侧，并通过四个刚度调节部分形成长、薄的平板部分，使得平板部分以交叉形状延伸，从而产生2×2模式的振动。
根据上述的实施例，振动模式调节结构具有四个矩形的刚度调节部分，并如此布置使得每个刚度调节部分的一侧平行并面对另一侧，并通过四个刚度调节部分形成长、薄的平板部分，使得平板部分以交叉形状延伸，从而产生2×2模式的振动。因此能够容易地在长、薄的平板部分中产生振动节点，所以能够确定振动节点的位置和容易地产生2×1模式的振动。此外，能够使1×1模式的振动自身更加不容易产生，且即使产生1×1模式的振动，也能够使振幅很小。
在本发明优选的一个实施例中，振动模式调节结构的矩形刚度调节部分具有布置在其外边缘上的多个台阶(steps)，和朝这些台阶的内侧布置的多个突出部，同时在这些台阶和突出部上提供多个上升部(riser)，形成的台阶上升部的角度比突出部的上升部更接近垂直。
根据上述的实施例，振动模式调节结构的矩形刚度调节部分具有布置在其外边缘上的多个台阶，和朝这些台阶的内侧布置的多个突出部，同时在这些台阶和突出部上提供多个上升部，形成的台阶上升部的角度比突出部的上升部更接近垂直。因此，能够比例如没有设置台阶、仅具有突出部的矩形刚度调节区域更不容易产生1×1模式的振动，即使产生了该模式的振动，也能够使产生1×1模式的频率更接近产生2×1模式或2×2模式的频率。结果，可以容易地根据矩形刚度调节部分的尺寸和定位防止1×1模式的振动在160Hz附近的频带中产生，所以能够容易地减小由于在160Hz附近的频带来自地板的声发射，其中该频带是由于悬架共振引起的路面噪音。
此外，振动模式调节结构的矩形刚度调节部分具有布置在其外边缘上的台阶，和朝这些台阶的内侧布置的多个突出部，同时在这些台阶和突出部上提供多个上升部，形成的台阶上升部的角度比突出部的上升部更接近垂直。因此，能够容易地增加整个矩形刚度调节区域的刚度。这里，矩形刚度调节区域由其外边缘构成，该外边缘为直线侧边，所以在这种刚度调节部分自身中比在圆形的刚度调节部分中更不容易产生弯曲振动和扭曲振动，但是通过这种方式增加刚度，能够抑制产生刚度调节部分自身的弯曲振动和扭曲振动。
此外，振动模式调节结构的矩形刚度调节部分具有布置在其外边缘上的台阶，和朝这些台阶的内侧布置的多个突出部，同时在这些台阶和突出部上提供多个上升部，形成的台阶上升部的角度比突出部的上升部更接近垂直。因此，能够在挤压成形时增加形成刚度调节区域的准确性，结果，能够容易地在250Hz附近的频带中产生2×2模式或2×1模式的振动。
在本发明优选的一个实施例中，预定的频带是几乎与胎腔共振频率匹配的频带。
根据上述的本发明，大大地减小了由于从车身的框架构件传递到地板的振动而从地板发出的声发射，所以能够实现车厢内噪音的减小。
在本发明优选的一个实施例中，预定的频带是250Hz附近的频带。
根据上述的实施例，大大地减小了在250Hz附近的频带中由于从车身的框架构件传递到地板的振动而从地板发出的声发射，所以能够实现车厢内噪音的减小。
本发明还提供一种制造与车身的框架构件连接、由此构成汽车车底的车身地板的方法，该地板具有振动模式调节结构，该振动模式调节结构可产生预定的振动模式并抑制声发射的产生，其中该振动模式调节结构具有圆形和/或矩形的刚度调节部分，该方法包括以下步骤当通过在预定范围内调节刚度调节部分，在250Hz附近的频带中产生2×1模式或2×2模式的振动和1×1模式的振动可在处于160Hz附近的频率之外的频带中产生的情况下，形成圆形刚度调节部分，以及当即使在预定范围内调节刚度调节部分的尺寸，1×1模式的振动也不能在处于160Hz附近的频率之外的频带中产生的情况下，形成矩形刚度调节部分。
在本发明优选的一个实施例中，形成矩形刚度调节部分的步骤包括第一步是当通过在预定范围内调节所述矩形刚度调节部分的尺寸，1×1模式的振动不会产生或1×1模式的振动能够在处于160Hz附近的频率之外的频带中产生的情况下，形成在其外边缘没有台阶的矩形刚度调节部分；第二步是当即使在预定范围内调节所述矩形刚度调节部分的尺寸，1×1模式的振动不会产生或1×1模式的振动不能在处于160Hz附近的频率之外的频带中产生的情况下，形成在其外边缘具有台阶的矩形刚度调节部分。
根据上述的实施例，第一步是形成在其外边缘没有台阶的矩形刚度调节部分。这里，这些在其外边缘没有台阶的矩形刚度调节部分不需要台阶的挤压成形，所以能够降低机械加工成本，此外，形成更小刚度的刚度调节部分比形成具有台阶的矩形刚度调节部分相对容易。因此，甚至在比160Hz附近的频带更小的频率处产生1×1模式的振动的情况下或者在其它不期望使刚度过高的情况下，能够防止在160Hz附近的频带中产生1×1模式的振动。
此外，第二步是形成在其外边缘具有台阶的矩形刚度调节部分。因此，能够比在其外边缘没有台阶的矩形刚度调节部分更不容易产生1×1模式的振动，或者即使产生了1×1模式的振动，也能够使产生1×1模式的频率以更接近产生2×1模式或2×2模式的频率产生。结果，能够防止1×1模式的振动在160Hz附近的频带中产生。
根据本发明能够大大地减小由于从车身的框架构件传递的振动而从地板发出的噪音。
通过下面的描述并参考用于本发明的预定实施例的附图，本发明上面的和其它的目的和特征将变得清楚。


图1是具有根据本发明实施例的车身的地板结构的汽车底盘(underbody)的顶视图。
图2显示了抵消由具有振动模式调节结构的地板发出的噪音的示意图。
图3是一种滑柱型悬架的示意图。
图4是具有根据本发明实施例的车身地板结构的前地板2的顶部放大视图。
图5是沿图4中V-V的截面图。
图6是显示了根据本发明的实施例的变化1-3的矩形刚度调节区域的截面图。
图7是沿图4中VII-VII的截面图。
图8是应用于地板部分S5时振动模式调节结构的变化1和2的一个实例的顶视图，其中该振动模式调节结构具有本发明实施例的地板部分S1和S2。
图9是应用于地板部分S5时振动模式调节结构的变化3和4的一个实例的顶视图，其中该振动模式调节结构具有本发明实施例的地板部分S1和S2。
图10是用于具有根据本发明实施例的振动模式调节结构的地板的设计技术的制造方法的流程图。
优选实施方式现在参考附图解释本发明的实施例。
图1是根据本发明的实施例具有车身的地板结构的汽车底盘(automobile underbody)的顶视图。
如图1所示，汽车底板1由以下各部分组成多个框架构件(将在后面描述)，构成与这些框架构件连接的汽车车厢的地板部分的前地板2，布置得比该前地板2更高并位于其后(沿车身方向)的中心地板4，以及构成后备箱的地板部分的后地板6，其布置得比该中心地板4更高并位于其后(沿车身方向)。
框架构件是前侧框架10，侧梁12，车底侧框架14，后侧框架16，第1横向构件18，第2横向构件20，辅助横向构件22，第3横向构件24和第4横向构件26。
下面参考图1详细描述框架构件。具有沿汽车纵向方向用作加强构件的封闭截面结构的侧梁12在汽车横向方向的汽车底板1的两侧上沿汽车纵向方向延伸。将这些侧梁12的后端部连接至第1横向构件18，该第1横向构件在汽车的横向方向为加强构件。此外，在侧梁12之间提供一对车底侧框架14，每个车底侧框架具有一个封闭的截面结构，从而该车底侧框架在沿汽车纵向方向延伸。
将这些车底侧框架14的前端部连接至一对前侧框架10，前侧框架10被设置成可封闭发动机机舱的左侧和右侧。将发动机28和前悬架横向构件30连接至这些前侧框架10，并将前悬架32连接至该前悬架横向构件30。
此外，将具有沿汽车纵向方向延伸的封闭截面结构的后侧框架16沿汽车横向方向从里面连接至每个侧梁12的后端部，并将后悬架横向构件34连接至这些后侧框架16，以及将后悬架36连接至该后悬架横向构件34。
作为沿汽车横向方向的加强构件，除了上述的第1横向构件18，还提供沿汽车横向方向延伸的第2横向构件20，辅助横向构件22，第3横向构件24和第4横向构件26。
将第2横向构件20的左端和右端连接至各侧梁21。辅助横向构件22将沿汽车横向方向的内端部连接至车底侧框架14，辅助横向构件22将沿汽车横向方向的外端部连接至后侧框架16，将第3横向构件24的左端和右端连接至各后侧框架16，并将前述的车底侧框架14的后端部连接至该第3横向构件24。将第4横向构件26的左端和右端连接至后侧框架16。
通过这种方式，地板2、4和6具有沿车身纵向方向的加强结构，该加强结构由在左边缘和右边缘的侧梁12、一对车底侧框架14和一对前侧框架16组成。此外，提供沿汽车横向方向的加强结构，该加强结构由第1横向构件18、第2横向构件20、辅助横向构件22、第3横向构件24和第4横向构件26组成。利用这些框架构件，能够给汽车车身足够的抗弯刚度和抗扭刚度，以及特别地在汽车头部发生碰撞时能够使车车厢的变形最小，从而能够可靠地保护乘客。
下面参考图1详细描述框架构件。前地板2由作为一个单元的钢板挤压成形，并具有一个地板通道40，该地板通道大概在沿汽车横向方向的汽车的中心位置向上凸出，并沿汽车车身的纵向方向延伸。该地板通道40延伸至中心地板4的车身后缘。
前地板2由八块地板S1-S8组成，每一块由每个在汽车的横向方向的两侧沿车身纵向方向延伸的侧梁12、车底侧框架14、后侧框架16和地板通道40以及各个在汽车的横向方向延伸的横向构件18、20、22和24围绕，在由侧梁12、车底侧框架14、第1横向构件18和第2横向构件20围绕的空间内，地板部分S1和S2构成作为一个单元形成的前地板2的两部分，并被布置在地板通道40的左侧和右侧。该地板部分S1和S2使其周围边缘连接至框架构件12、14、18和20。
在由侧梁12、车底侧框架14、第2横向构件20和辅助横向构件22围绕的空间内，地板部分S3和S4构成作为一个单元形成的前地板2的两部分，并被布置在地板通道40的左侧和右侧。该地板部分S3和S4使其周围边缘连接至框架构件12、14、20和22。
在由后侧框架16、车底侧框架14、辅助横向构件22和第3横向构件24围绕的空间内，地板部分S5和S6构成作为一个单元形成的前地板2的两部分，并被布置在地板通道40的左侧和右侧。该地板部分S5和S6使其周围边缘连接至框架构件14、16、22和24。
在由地板通道40以及包括车底侧框架14和第3横向构件24的框架构件围绕的空间内，地板部分S7和S8构成作为一个单元形成的前地板2的两部分，并被布置在地板通道40的左侧和右侧。该地板部分S7和S8使其周围边缘连接至框架构件14和24的两侧。
中心地板4作为一个单元由钢板挤压成形，并具有一个地板通道40，该地板通道大概在沿汽车横向方向的汽车的中心位置向上凸出，并沿汽车车身的纵向方向延伸。在由地板通道40以及包括后侧框架16、第3横向构件24和第4横向构件26的框架构件围绕的空间内，该中心地板4由地板部分S9和S10组成，并被布置在地板通道40的左侧和右侧，同时使其外边缘连接至框架构件16、24和26的三个侧面。
后地板6作为一个单元由钢板挤压成形，其由地板部分S11以及沿汽车横向方向的两侧上的地板部分S12和S13组成，其中地板部分S11由包括后侧框架16、第4横向构件26和后车身42(该后车身是车身结构构件)的框架构件围绕，地板部分S12和S13由包括后侧框架16和后车身42(该后车身是车身结构构件)的框架构件围绕。地板部分S11使其周围边缘连接至框架构件16和26以及后车身42，而地板部分S12和S13使其周围边缘连接至框架构件16、后车身42和车轮罩板44。
具有这种汽车底板1时，来自发动机28、前悬架32和后悬架36的振动和路面噪音分别通过前侧框架10、前悬架横向构件30和后悬架横向构件34被传递到与其连接的各个框架构件12、14、16、18、20、22、24和26，由此将振动和路面噪音传递给地板部分S1-S13。
如上所述，从发动机和悬架传递到框架构件的振动主要在250Hz附近的频带和160Hz附近的频带中，其中在250Hz附近的频带是轮胎的共振频率，在160Hz附近的频带由于悬架共振引起的路面噪音。因此，在该实施例中，通过给地板部分S1、S2、S5和S6提供振动模式调节结构，可抑制由于由框架构件12、14、16、18、20、22、24和26传递的振动而从地板部分S1、S2、S5和S6产生的在250Hz附近的频带中的声发射，此外，还可抑制在160Hz附近的频带中的声发射，该频带是由于悬架共振而引起的路面噪音。应该注意地板部分S3、S4和S7至S13由常规的地板组成。
下面参考图2-5详细描述根据该实施例的车身地板结构。图2是显示了抵消由具有振动模式调节结构的地板发出的噪音的示意图；图3是一种滑柱型悬架的示意图；图4是该实施例的前地板2的顶部放大视图；图5是沿图4中V-V的截面。
根据该实施例在车身地板结构中的振动模式调节结构是一种使地板在预定频率以具有低的声发射效率的预定振动模式振动的结构。
在前述的Kokai No.JP-A-9-202269中详细描述了该振动模式调节结构的基本原理。简而言之，用n和m分别表示在矩形区域的纵向和横向方向上产生的驻波的波腹数目，正如图2示出的实例所显示的，如果“n×m＝偶数(even number)”是正确的，那么在所讨论的地板中以相反的相位从相邻部分产生的声发射彼此抵消，所以可大大地减小声发射能量。
相反，在1×1的振动模式中，其中在该振动区域中产生振动的一个波腹，由于没有以相反的相位进行振动的部分，因此声发射效率变得很大。
来自地板的声发射是由从如上所述的框架构件12、14、16、18、20、22、24和26传递的路面噪音和发动机或悬架振动产生的。在该实施例中，在地板部分S1、S2、S5和S6中提供振动模式调节结构，因此通过该振动模式调节结构可减小由于胎腔共振频率引起的声发射，该频率主要出现在250Hz附近的频带中。在该实施例中，像这种频带即在220-260Hz的频带被设置作为用于减小声发射的目标值。
此外，在地板部分S1、S2、S5和S6中，可防止在160Hz附近的频带中产生1×1的振动模式，这在具有滑柱型悬架的车辆中是一个问题，因此可减小由于悬架共振的路面噪音引起的声发射。在该实施例中，像这种频带即在120-180Hz的频带被设置作为用于减小声发射的目标值。由于悬架共振振动发生的频带(设定的目标)根据悬架类型的不同而不同，所以在另一种类型的悬架例如双横臂式的情况下，该设定目标变成一个不同的值。
图3是一种滑柱型悬架的示意图。将前轮50的转向节/心轴52的底端与悬架臂54在球节56连接，将减震器58的底端与转向节/心轴52的顶端刚性连接(该接头用涂黑的圆表示)。应该注意将减震器58的顶端连接至轮胎外罩。
首先，参考图4和5描述根据该实施例的地板部分S1和S2的车身地板结构。
如图4所示，地板部分S1和S2使其四个侧面由侧梁12、车底侧框架14、第1横向构件18和第2横向构件20围绕。由地板部分S1围绕的振动区域S1a形状大致为正方形，并制造得使其容易产生2×2模式的振动。此外，地板部分S2具有用于保持地板强度的加强筋60，在提供加强筋60的区域S2a，即图4中由虚线和框架构件14、18和20围绕的区域，制造得使得不容易产生特定的振动模式。然而，其它区域S2b即图4中由虚线和框架构件12、18和20围绕的区域具有尺寸大概为2×1的矩形形状，所以容易产生2×1模式的振动模式。
在地板部分S1的振动区域S1a中，形成沿车身的纵向方向和横向方向对准的、用于局部调节地板部分S1的刚度的四个大概为正方形的刚度调节区域62，以便匹配振动区域S1a的形状，从而在250Hz附近的频带中产生2×2模式的振动，并防止在160Hz附近的频带中产生1×1模式的振动。
在地板部分S2的振动区域S2a中，形成沿车身的纵向方向对准的、用于局部调节地板部分S2的刚度的两个大概为正方形的刚度调节区域62，从而在250Hz附近的频带中产生2×1模式的振动，并防止在160Hz附近的频带中产生1×1模式的振动。
这些刚度调节区域62形状大概为正方形，并如此形成以便在振动区域S1a和S2b中占据相对大的表面区域，在其中提供有刚度调节区域62的部分是其中可产生多个波腹的2×2模式和2×1模式振动的部分。特别地，刚度调节区域62限定了多个其中可产生多个波腹的2×2模式和2×1模式的振动区域。每个刚度调节区域62形成为大概相同的尺寸，使得振动的四个或两个波腹的振动量(vibration volume)变得相同。
此外，这些几乎为正方形的刚度调节区域62布置成使得每个刚度调节区域的一侧平行并面对另一侧，并在这些刚度调节部分之间形成直线状长、薄的平板部分64。具体说，在地板部分S1中，四个刚度调节区域62形成长、薄的平板部分64，该平板部分以大概不变的宽度直线延伸，同时在振动区域S1a的中心附近交叉并形成交叉形状。多个长、薄的以垂直于矩形振动区域S2b的纵向方向在地板部分S2中以大概不变的宽度直线延伸的，平板部分64大概在纵向方向的中间。
通过这种方式，在该实施例中，由于刚度调节区域62形成直线状长、薄的平板部分64，因此在相邻刚度调节区域62之间的平板部分64产生多个振动节点(node)。
应该注意刚度调节区域的形状不必如上所述的必须为正方形，但是它们也可以是矩形，在这种情况下，充分的是将它们如此布置使得每个刚度调节部分的一侧平行并面对另一侧，并在这些刚度调节部分之间形成直线状长、薄的平板部分64。
其次，如图5所示，通过使地板部分S1或S2自身向下突出，在地板部分S1或S2中形成这些刚度调节区域62，其截面由具有连续变化的曲率的高刚度表面弯曲的部分(突出部)66组成，并在其外边缘形成台阶68。该台阶68增强了刚度调节区域62的刚度。该台阶68由垂直部分(上升部)68a和从垂直部分68a的底缘向内延伸的水平部分68b组成，同时表面弯曲的部分66在台阶68附近具有一上升部(riser)66a。
刚度调节区域62形成有台阶68的上升部68a，该上升部形成的角度比突出部66的上升部66a更接近于垂直，且将台阶68的上升部68a从平板部分以一尖角弯曲，所以也就是说垂直于平板部分和垂直部分68a的方向变得不连续。
这里，如上所述，由于机械加工的限制和从车身结构来看的限制，必须在预定范围内调节刚度调节区域62的高度。当存在这些限制时，如果刚度调节区域仅由表面弯曲的部分66(突出部)构成而不提供台阶68，那么表面弯曲的部分(突出部)从平板部分向内延伸的角度，即表面弯曲的部分(突出部)的上升部相对平板部分的角度不能很大，所以不能将刚度增加到期望的水平。
因此，在该实施例中，提供一台阶68并以比突出部66的上升部66a更接近于垂直的角度形成该台阶68的上升部68a，从而增加刚度和增加挤压成形准确性。该垂直部分(上升部)的角度可以是任意角度，只要它可得到期望的刚度并增加刚度调节区域的挤压成形准确性，同时根据地板的厚度适当地确定角度。
应该注意刚度调节区域62也可以向上突出，但是在这种情况下，最好是以比突出部66的上升部66a更接近于垂直的角度形成台阶68的上升部68a。此外，表面弯曲的部分(突出部)66不必一定具有连续变化的曲率，但是其也可以使一弯曲部分或筋部或类似部分形成于其中。
通过调节弯曲表面部分66的曲率和高度、台阶68的垂直部分68a的高度和水平部分68b的宽度来调节刚度调节区域62的刚度。通过这种方式调节刚度调节区域62的刚度，即局部地调节地板部分S1和S2的刚度，使得分别在地板部分S1和S2中产生2×2和2×1的振动模式，并且在160Hz附近的频带中不产生1×1的振动模式。
此外，在该实施例中，将刚度调节区域62的台阶68的垂直部分68a作成几乎垂直地从地板表面上升，从而增加刚度调节区域62的挤压成形准确性，并减小刚度调节区域62的刚度值的分散。
下面描述前述刚度调节区域62的变化1-3。图6是显示了根据本发明的实施例的变化1-3的矩形刚度调节部分的截面。
在如图6(a)所示的变化1中，前述的台阶68是弧形。在这种情况下，最好是以比突出部66的上升部66a更接近于垂直的角度形成台阶68的上升部68a。
在如图6(b)所示的变化2中，形成一筋部(bead)69代替前述的台阶68。该筋部69布置成相邻表面弯曲的部分66并沿其外围延伸，以便具有像台阶68一样的作用。该筋部69和表面弯曲的部分66构成刚度调节区域。
此外，还能够在刚度调节区域62不提供台阶，如图6(c)示出的变化3。在这种情况下，不需要台阶的挤压成形，所以能够降低机械加工成本。此外，在这种情况下，相对容易形成刚度调节区域使得刚度变得比具有台阶的矩形刚度调节区域的刚度小。因此，如果不希望使刚度过大，例如在低于160Hz附近的频带的频率下产生1×1模式的振动的情况下，更容易调节刚度调节区域的尺寸，从而防止在160Hz附近的频带中产生1×1的振动模式。
下面描述根据该实施例在地板部分S1和S2上提供的振动模式调节结构的有益效果和功能。
在该实施例的地板结构的地板部分S1和S2中，在地板部分S1和S2中在250Hz附近的频带(该频带是由于胎腔共振引起的路面噪音)中产生具有低的声发射效率的2×1或2×2的振动模式，并且能够减小振动自身的振幅。此外，能够防止在160Hz附近的频带(该频带是由于悬架共振引起的路面噪音)中产生具有高的声发射效率的1×1的振动模式，从而减小在该频带中的声发射。下面对此详细描述。
首先，下面描述根据本发明的振动模式调节结构在减小由从胎腔共振引起的路面噪音产生的声发射方面的效果。
在根据该实施例的地板结构的地板部分S1和S2中，形成有对准的矩形刚度调节区域62以匹配振动区域S1a和S2b的形状，所以在250Hz附近的频带(该频带几乎与胎腔共振频率一致)中产生2×2或2×1模式的振动，并且使四个或两个振动波腹的振动量相同，从而能够减小由于这些振动区域引起的声发射。
特别地，刚度调节区域62形成为矩形，因此能够容易地限定在其中产生了多个振动波腹的区域部分。结果，可以容易地进行调节使得相邻振动波腹的振动量相同，所以能够容易地实现由于以相反相位振动的振动节点为偶数引起的声发射抵消效应，因此大大地减小了声发射效率。
此外，刚度调节区域62形成为矩形，因此能够减小在250Hz附近的频带中产生的2×2或2×1模式振动的振动自身的振幅，结果，能够进一步减小由于振动区域S1a和S2b引起的声发射。
而且，刚度调节区域62形成为矩形，并在这些相邻的刚度调节区域62之间形成直线状长、薄的平板部分64，所有能够容易地在这些平板部分64中产生多振动节点，并且能够限定产生振动节点的位置，结果，能够容易地产生2×2模式或2×1模式的振动，其中四个或两个振动波腹的振动量相同。
其次，下面描述根据本发明的振动模式调节结构在减小从由于胎腔共振引起的路面噪音产生的声发射方面的效果。
在根据该实施例的地板结构的地板部分S1和S2中，刚度调节区域62形成为矩形，所以不容易像当刚度调节区域62形成为圆形时一样产生1×1模式的振动。
这里，当产生具有单一振动波腹的1×1模式的振动时，振动的波腹倾向于被分布，所以截面部分形成正弦曲线或其它形状，使得在地板的振动区域内其大面积向上凸出具有弯曲的表面。
然而，为了使在250Hz附近的频带(该频带几乎与胎腔共振频率匹配)中产生2×1或2×2的振动模式，利用两个或四个刚度调节部分所调节的板的刚度的量大概处于相同的水平，而无论刚度调节区域是圆形还是矩形。
然而，如果从框架构件传递以1×1模式的振动产生的频率振动，那么如果刚度调节区域形成为圆形时，容易产生沿圆形刚度调节区域的外周以光滑弯曲表面分布的1×1模式的振动。此外，甚至在其中处于具有大振幅的振动波腹中心附近的两个刚度调节区域彼此面对的区域中，外侧周边形成圆形形状，所以相对多振动波腹(该振动试图凸出形成弯曲表面)未能大大地抑制1×1模式的振动的产生。
另一方面，如果刚度调节区域形成为矩形时，当从框架构件传递产生1×1模式的振动的频率振动，刚度调节区域的外边缘在区域的外周直线地形成，在该区域的外周1×1模式振动的多个波腹试图分散，所以响应于试图向上凸出成弯曲表面的振动，由这种振动引起的变形不容易发生。此外，甚至在其中处于具有大振幅的振动波腹中心附近的两个刚度调节区域彼此面对的区域中，两个刚度调节区域的直线状外边缘彼此面对(face each othercircle)，所以由于1×1模式的振动引起的弯曲表面变形不容易发生。结果，能够抑制1×1模式的振动产生。
此外，甚至在产生1×1模式的振动的情况下，对于具有直线状外边缘的矩形刚度调节区域62，其发生的频率变得比在其中刚度调节区域62为圆形时的情况更高。因此，在根据该实施例的地板部分S1和S2中能够使其中产生2×1或2×2的振动模式的频率更接近于250Hz附近的频带。
结果，甚至在由于机械加工限制或从车身结构来看的限制，不能在预定范围内调节圆形刚度调节区域的尺寸、高度和其它尺寸、所以不能在160Hz附近的频带之外的频率处产生1×1模式的振动的情况下，通过将刚度调节区域形成为矩形，能够防止在160Hz附近的频带中产生1×1模式的振动。结果，能够减小在160Hz附近的频带中的声发射，该频带是由于悬架共振引起的路面噪音。
此外，刚度调节区域62布置成使得在各个相邻刚度调节区域62之间形成直线状长、薄的平板部分64，所以能够使1×1模式的振动自身不容易产生，或者甚至产生了这种振动，也能够使其振幅很小。特别地在地板部分S1中，如此布置四个矩形刚度调节区域62以便形成交叉形状的直线状长、薄的平板部分64，所以通过该布置能够有效地抑制1×1的振动模式的产生。
其次，在根据该实施例的地板结构的地板部分S1和S2中，在刚度调节区域62的弯曲表面部分66的外边缘提供台阶68，所以和其中刚度调节区域62仅由弯曲表面部分66组成的情况相比能够容易地增加其刚度。此外，以比突出部66的上升部66a更接近于垂直的角度形成该台阶68的上升部68a，所以能够增加刚度调节区域62的刚度，而不用大大地增加刚度调节区域62的高度。
此外，通过在弯曲表面部分(突出部)66的外边缘提供台阶68，能够比在其外边缘没有台阶的矩形刚度调节部分更不容易产生1×1模式的振动，或者即使产生了1×1模式的振动，也能够使产生1×1模式的频率更接近产生2×1模式或2×2模式的频率。结果，能够防止1×1模式的振动在160Hz附近的频带中产生。
此外，台阶68具有几乎垂直地从地板表面上升的垂直部分68a，并以比突出部的上升部更接近于垂直的角度形成，所以能够增加在挤压成形过程中刚度调节区域62的成形精度。结果，能够减小在刚度调节区域62的刚度方面的机械加工分散，从而可靠地在250Hz附近的频带在地板部分S1和S2中产生2×2和2×1的振动模式。
下面参考图4和图7描述根据该实施例地板部分S5和S6的车身地板结构。图7是沿图4中VII-VII的截面。
如图4和图7所示，地板部分S5在其由车底侧框架14、后侧框架16、辅助横向构件22和第3横向构件24围绕的四周上具有边缘。此外，在地板部分S5上提供用于保持地板强度的加强筋46。
如图4所示，沿汽车纵向方向形成有对准的两个几乎为圆形的刚度调节区域72，以匹配振动区域S5a的形状，作为根据该实施例在地板部分S5中的振动模式调节结构，使得在250Hz附近的频带(该频带是由于胎腔共振引起的路面噪音)中产生具有低的声发射效率的2×1或2×2的振动模式，并且在160Hz附近的频带(该频带是由于悬架共振引起的路面噪音)中不产生具有高的声发射效率的1×1的振动模式，从而减小在该频带中的声发射。
如图4和图6所示，如此形成这些刚度调节区域72使得其外周几乎为圆形，并通过使地板部分S5向下以穹顶形突出形成。
在根据该实施例的地板部分S5中，在振动区域S5a中，为使得在250Hz附近的频带中产生2×1或2×2的振动模式，并且在160Hz附近的频带中不产生1×1的振动模式，调节几乎为圆形的刚度调节区域72的直径、穹顶形曲率和高度，以及调节其布置，此外，通过这种调节，使两个波腹的2×1模式振动的振动量相同。
正如在地板部分S5中相同的方式，地板部分S6也具有布置在振动区域S6a中的两个刚度调节区域72，该振动区域S6a是由车底侧框架14、后侧框架16、辅助横向构件22和第3横向构件24围绕的区域。
下面描述根据该实施例提供在地板部分S5和S6上的振动模式调节结构的有益效果和功能。
通过在地板部分S5和S6的各个振动区域S5a和S6a中提供几乎为圆形的刚度调节区域72，其作为振动模式调节结构能够使2×1模式的振动在250Hz附近的频带(该频带几乎与胎腔共振频率匹配)中产生，以及使两个振动波腹的振动量相同，由此减小由该振动区域引起的声发射，此外，在这些振动区域S5a和S6a中，可以根据特定条件例如振动区域S5a和S6a的尺寸、形状和厚度将刚度调节区域的形状选择成圆形而不是矩形，所以能够防止在160Hz附近的频带(该频带是由于悬架共振引起的路面噪音)中产生具有高的声发射效率的1×1模式的振动。
特别地，由于在其形状和刚度方面的差异，圆形刚度调节区域72能够防止产生1×1的振动模式的频率比矩形刚度调节区域72的更高。因此，例如在完全平滑的地板中在小于160Hz附近的频带中产生1×1的振动模式的情况下，那么可以选择圆形刚度调节区域代替矩形刚度调节区域，由此防止产生1×1的振动模式的频率过高，防止在160Hz附近的频带中产生具有高的声发射效率的1×1的振动模式。
结果，不仅能够减小在250Hz附近的频带(该频带是由于胎腔共振引起的路面噪音)中的声发射，还能够减小在160Hz附近的频带(该频带是由于悬架共振引起的路面噪音)中的声发射。
此外，由于其形状，圆形刚度调节区域可抵抗在刚度调节区域自身中产生的弯曲振动和扭曲振动，所以能够有效地减小声发射。
而且，圆形刚度调节区域比矩形刚度调节区域更容易机械加工，并且在地板中形成刚度调节区域时更容易挤压成形，所以能够降低机械加工成本。
下面参考图8和图9描述当将该振动模式调节结构应用于前述的地板部分S5的区域时前述刚度调节区域的变化，该刚度调节区域是前述实施例中的振动模式调节结构。
图8(a)和(b)以及图9(a)和(b)分别是振动模式调节结构的变化1、变化2、变化3和变化4的顶视图。
在根据变化1-4的地板部分S5’中，不在地板部分S5中提供加强筋46，但是在非矩形振动区域S5a’提供振动模式调节结构的振动调节部分，该振动区域是由车底侧框架14、后侧框架16、辅助横向构件22和第3横向构件24围绕的区域。这些刚度调节区域62与在图5中的地板部分S1和S2中提供的刚度调节区域相同，具有向下突出的弯曲表面部分66，并在其外边缘形成台阶68。
特别地，如图8(a)所示，根据变化1形成两个几乎为正方形的刚度调节区域62作为振动模式调节结构，其可相对于非矩形振动区域S5a’沿汽车横向方向错开。此外，使各刚度调节区域62的侧面彼此平行并面对，同时在相邻的刚度调节区域62之间形成直线状长、薄的平板部分64。
如图8(b)所示，根据变化2形成两个几乎为正方形的刚度调节区域62作为振动模式调节结构，提供每个刚度调节区域62的侧边使得沿大概垂直于线f的方向延伸，该线f穿过两长边d和d’的大致中心。在该变化中，两个大概为正方形的刚度调节区域62的各个质心布置成处于线f上。通过以这种方式布置这两个刚度调节区域62，使得每个刚度调节区域62的一个侧边彼此平行并彼此面对，此外在相邻刚度调节区域62之间形成直线状长、薄的平板部分64。
如图9(a)所示，根据变化3形成两个不同尺寸的矩形刚度调节区域62作为振动模式调节结构，同时更接近短边e的刚度调节区域62形成为几乎是矩形，更接近短边e’的刚度调节区域62形成为几乎是正方形。此外，使每个刚度调节区域62的一个侧边彼此平行并彼此面对，此外在相邻刚度调节区域62之间形成直线状长、薄的平板部分64。
如图9(b)所示，根据变化4形成两个不同尺寸和形状的矩形刚度调节区域62作为振动模式调节结构，同时更接近短边e的刚度调节区域62形成为几乎是矩形，更接近短边e’的刚度调节区域62形成为几乎是正方形。此外，如此形成这些刚度调节区域62，使得每个刚度调节区域的与框架构件14、16、22和24相邻的侧边沿框架构件14、16、22和24的短边e、e’或长边d或d’延伸。此外，每个刚度调节区域62的一个侧边彼此平行并彼此面对，在相邻刚度调节区域62之间形成直线状长、薄的平板部分64。对于在该图9(b)中示出的变化，刚度调节区域62占据了该振动区域S5a’中表面区域的大部分，所以每个刚度调节区域62可靠地变成一个如下所述的区域，在该区域可产生2×1模式的两个相应的振动波腹。应该注意可以如此提供每个刚度调节区域62的侧边，使得其沿大概垂直于线f的方向延伸，该线f穿过两长边d和d’的大致中心。
在这些变化1-4中，通过提供刚度调节区域62，在非矩形振动区域S5a’中，在250Hz附近的频带(该频带几乎于胎腔共振频率匹配)中产生2×1模式的振动，在160Hz附近的频带(该频带是由于悬架共振引起的路面噪音)中不产生1×1模式的振动。
此外，在变化1和2中，如此布置两个如此布置两个刚度调节区域62使得在车身纵向方向更靠近前端，即更靠近短边e和e’中的短边e，并如此调节使得在2×1模式两个振动波腹的振动量相同。在变化3和4中，如此调节两个刚度调节区域62的尺寸和位置，使得在2×1模式两个振动波腹的振动量相同。
应该注意在这些变化中，为了使在2×1模式两个振动的振动量相同，可以如此形成两个刚度调节区域62，使得其四边形的尺寸、弯曲表面部分66的曲率和高度以及台阶68的高度和宽度不同。
下面描述制造具有根据本发明的振动模式调节结构的地板的方法的实施例。图10是使用用于具有根据本发明的实施例的振动模式调节结构的地板的设计技术的制造方法的流程图。
该制造方法采用了一种设计技术，其中作为振动模式调节结构，为了适合于减小由地板引起的声发射，刚度调节区域的形状可从以下中选择圆形刚度调节区域，未提供台阶的矩形刚度调节区域或提供了台阶的矩形刚度调节区域。
首先，详细描述根据该实施例的制造方法。应该注意在图10中，S表示单个的步骤。
在该实例中，除了步骤S3、S7和S9，在下面将要描述的各步骤中，为了设定或调节在地板中的刚度调节区域的尺寸，通过计算机辅助工程(CAE)(例如有限元法(FEM))进行分析，由此用作评价在地板中产生的振动模式和振动频率等等的标准，以及用作选择刚度调节区域的选择标准。作为对其中提供了地板的汽车的特定条件，这些分析把基于要安装的轮胎的类型的胎腔共振频率的差异以及在声发射成为问题的地方的频带和声发射水平等等的详细情况考虑在内。
首先，在步骤S1中，将预定的圆形刚度调节区域(其中使地板自身向上或向下突出)布置在地板中，使得在250Hz附近的频带中产生2×1或2×2模式的振动。在该实施例中，作为在250Hz附近的频带，将在220-260Hz的频带设定为产生2×1或2×2模式振动的频率的目标值。
在该步骤S1中，正如相对上面的地板部分S4和S5所描述的，将一圆形刚度调节区域72布置在地板的振动区域中。
在该步骤S1中，将预置的标准尺寸的刚度调节区域设定为预定的圆形刚度调节区域。这些标准尺寸是基于试验和在其它车辆中提供的刚度调节区域等等的数据。
此外，作为预定的刚度调节区域，还能够在提供这些刚度调节区域之前，通过在平的地板中产生的2×1模式或2×2模式的振动的频率预测为了在250Hz附近的频带中产生2×1模式或2×2模式所需要的刚度值，并通过该刚度值确定尺寸。
这里，地板部分的振动区域是指地板中由框架构件、加强筋等等围绕的固定区域。例如，在图4中示出的前述实施例的地板中，它可以是在地板部分S1中由框架构件12、14、18和20围绕的区域S1a，可以是在地板部分S2中由框架构件14、18和20围绕的区域S2b，可以是在地板部分S5中由框架构件14、16、22和24和加强筋46围绕的区域S5a或者其它区域。
其次，前进到步骤S2，对于是否在地板中在160Hz附近的频带产生1×1模式的振动进行确定，其中在该地板中提供了在步骤S1中设定的圆形刚度调节区域。在该实例中，使用120-180Hz的频带作为对该160Hz附近的频带的目标值。
在步骤S2中，如果确定在160Hz附近的频带中没有产生1×1模式的振动，前进到步骤S3。在步骤S3，在地板中形成与在步骤S1中设定的圆形刚度调节区域相同尺寸的刚度调节区域和布置。
在步骤S2中，如果确定在160Hz附近的频带中产生了1×1模式的振动，前进到步骤S4。在步骤S4，对于通过在预定范围内调节圆形刚度调节区域的尺寸是否能够在250Hz附近的频带中产生2×1或2×2模式的振动以及在160Hz附近的频带之外的频率中产生1×1模式的振动进行确定。
这里，对于用于调节圆形刚度调节区域的尺寸的预定范围，例如，当形成刚度调节区域使得它们向下突出，如果一排气管沿着其中形成有刚度调节区域的地板沿车身的底部布置时，那么该范围是不会干涉排气管的刚度调节区域的高度范围。此外，如果地板的厚度太大而难以挤压成形，那么该范围是能够挤压成形的范围(圆形刚度调节区域的直径和高度)。此外，该范围可以是刚度调节区域的直径范围，该刚度调节区域应被封闭在其中形成有刚度调节区域的地板振动区域中。
通过使用如上所述的CAE分析经过多个尺寸调节的刚度调节区域，然后根据这些结果进行确定，或者通过从经验数据等的数据库进行确定来执行在步骤S4中的确定。
在步骤S4中，通过在预定范围内调节圆形刚度调节区域的尺寸，如果确定能够在250Hz附近的频带中产生2×1模式或2×2模式的振动，以及在160Hz附近的频带之外的频率中产生1×1模式的振动，那么前进到步骤S3。在步骤S3，在地板中形成圆形刚度调节区域，将该刚度调节区域调节为一定尺寸，在该尺寸能够在250Hz附近的频带中产生2×1模式或2×2模式的振动，以及在160Hz附近的频带之外的频率中产生1×1模式的振动。
在步骤S4中，通过在预定范围内调节圆形刚度调节区域的尺寸，如果确定不能够在250Hz附近的频带中产生2×1模式或2×2模式的振动，以及在1 60Hz附近的频带之外的频率中产生1×1模式的振动，那么前进到步骤S5。在步骤S5，通过使地板自身向上或向下突出而在地板中形成矩形刚度调节区域，从而在250Hz附近的频带中产生2×1模式或2×2模式的振动。应该注意在步骤S5设定的矩形刚度调节区域中不提供如上所述的台阶68(参见图5)。
这里，正如在前述实施例中在地板部分S5和S6中所描述的，当刚度调节区域是矩形时，不容易像在其中刚度调节区域是圆形的情况一样产生1×1模式的振动自身，或者甚至产生了这种振动，也能够使产生该振动的频率更接近于产生2×1模式或2×2模式的振动的频率。因此，在步骤S5之后的步骤中，通过将刚度调节区域的形状从圆形改变到矩形，可在250Hz附近的频带中产生2×1模式或2×2模式的振动，以及在160Hz附近的频带之外的频率中产生1×1模式的振动。
其次，前进到步骤S6，对于是否在地板中在160Hz附近的频带产生1×1模式的振动进行确定，其中在该地板的矩形刚度调节区域如步骤5设定的那样不具有台阶。
在步骤S6中，如果在160Hz附近的频带中不产生1×1模式的振动，前进到步骤S7。在步骤S3，在地板中形成与在步骤S5中设定的不提供台阶的矩形刚度调节区域相同尺寸的刚度调节区域和布置。
在步骤S6中，确定在160Hz附近的频带中可产生1×1模式的振动，那么前进到步骤S8。在步骤S8，通过在预定范围内调节矩形刚度调节区域的尺寸(与步骤S4中相同的方式)，对于是否能够在地板中在250Hz附近的频带产生2×1模式或2×2模式的振动，以及在160Hz附近的频带之外的频率中产生1×1模式的振动进行确定。
在步骤S8中，通过在预定范围内调节矩形刚度调节区域的尺寸，如果确定能够在250Hz附近的频带中产生2×1模式或2×2模式的振动，以及在160Hz附近的频带之外的频率中产生1×1模式的振动，那么前进到步骤S7。在步骤S7，在地板中形成已调节为一定尺寸的矩形刚度调节区域，在该尺寸能够在250Hz附近的频带中产生2×1模式或2×2模式的振动，以及在160Hz附近的频带之外的频率中产生1×1模式的振动。
在步骤S8中，通过在预定范围内调节圆形刚度调节区域的尺寸，如果确定不能够在250Hz附近的频带中产生2×1模式或2×2模式的振动，以及在1 60Hz附近的频带之外的频率中产生1×1模式的振动，那么前进到步骤S9。在步骤S9，将台阶提供到这种尺寸的矩形刚度调节区域，使得对于1×1模式获得产生频率的最高值，并且那些矩形刚度调节区域在实际地板中被形成在步骤S5中设定的位置处。
在该步骤S8中，例如，在如图4所示的地板部分S1和S2的实际地板中形成具有矩形刚度调节区域62，其中该矩形刚度调节区域62的截面由如图5所示的弯曲表面部分66和台阶68组成。在该步骤S8，调节这些台阶的高度和宽度使得在250Hz附近的频带中产生2×1模式或2×2模式的振动，以及在比160Hz附近的频带(该频率是由于悬架共振引起的路面噪音)更高的频率中产生1×1模式的振动。
这里，正如在根据前述实施例的地板部分S1和S2中，当在矩形刚度调节区域的外边缘中提供台阶时，比在没有提供台阶的刚度调节区域更不容易产生1×1模式的振动自身，或者使产生这些振动的频率更接近于产生2×1或2×2的振动模式的频率。因此，在步骤S9，通过提供在其外边缘具有台阶的矩形刚度调节区域，可在250Hz附近的频带中产生2×1模式或2×2模式的振动，以及在160Hz附近的频带之外的频率中产生1×1模式的振动。
应该注意也能够在步骤S5中设定提供有台阶的刚度调节区域，并在步骤S8中再调节那些刚度调节区域的台阶的高度和宽度，然后如上面步骤S8中一样进行确定。
尽管参考特定的、优选的实施例结实了本发明，本领域普通技术人员将理解在不脱离随附的权利要求书的范围下能够进行多种变化和改进。
权利要求
1.一种车身的地板结构，其中汽车车底具有与车身的多个框架构件连接的地板，所述地板包括产生预定的振动模式的振动模式调节结构，从而抑制声发射的产生；所述地板振动模式调节结构具有在所述地板之上或之下突出的矩形形状的刚度调节部分，使得在所述地板中在预定的频带产生2×1模式或2×2模式的振动。
2.一种车身的地板结构，其中汽车车底具有与车身的多个框架构件连接的地板，所述地板包括产生预定的振动模式的振动模式调节结构，从而抑制声发射的产生；所述地板振动模式调节结构具有在所述地板之上或之下突出的刚度调节部分，使得在所述地板中在250Hz附近的频带产生2×1模式或2×2模式的振动；以及在那些1×1模式的振动可在处于160Hz附近的频率之外的频带中产生的情况下，所述刚度调节部分形成为圆形形状，但是在那些1×1模式的振动不能在处于160Hz附近的频率之外的频带中产生的情况下，所述刚度调节部分形成为矩形形状。
3.如权利要求1或2所述的车身地板结构，其中所述振动模式调节结构具有两个矩形的刚度调节部分，布置该刚度调节部分使得每个所述刚度调节部分的一侧平行并面对另一个，并在刚度调节部分之间形成长、薄的平板部分，从而产生2×1模式的振动。
4.如权利要求1或2所述的车身地板结构，其中所述振动模式调节结构具有四个矩形的刚度调节部分，布置该刚度调节部分使得每个所述刚度调节部分的一侧平行并面对另一个，并通过四个刚度调节部分形成长、薄的平板部分，使得平板部分以交叉形状延伸，从而产生2×2模式的振动。
5.如权利要求1至4中任何一项所述的车身地板结构，其中所述振动模式调节结构的矩形刚度调节部分具有布置在其外边缘上的多个台阶，和朝这些台阶的内侧布置的多个突出部，同时在这些台阶和突出部上提供多个上升部，形成的所述台阶上升部的角度比所述突出部的上升部更接近垂直。
6.如权利要求1至5中任何一项所述的车身地板结构，其中所述预定的频带是几乎与胎腔共振频率匹配的频带。
7.如权利要求1至5中任何一项所述的车身地板结构，其中所述预定的频带是250Hz附近的频带。
8.一种制造与车身的多个框架构件连接、由此构成汽车车底的车身地板的方法，该地板具有振动模式调节结构，该振动模式调节结构可产生预定的振动模式并抑制声发射的产生，其中该振动模式调节结构具有圆形和/或矩形的刚度调节部分，所述方法包括以下步骤当通过在预定范围内调节所述刚度调节部分，在250Hz附近的频带中产生2×1模式或2×2模式的振动和1×1模式的振动可在处于160Hz附近的频率之外的频带中产生的情况下，形成圆形刚度调节部分；以及当即使在预定范围内调节所述刚度调节部分的尺寸，1×1模式的振动也不能在处于160Hz附近的频率之外的频带中产生的情况下，形成矩形刚度调节部分。
9.如权利要求8所述的制造车身地板的方法，其中所述形成矩形刚度调节部分的步骤包括第一步是当通过在预定范围内调节所述矩形刚度调节部分的尺寸，1×1模式的振动不会产生或1×1模式的振动能够在处于160Hz附近的频率之外的频带中产生的情况下，形成在其外边缘没有台阶的矩形刚度调节部分；第二步是当即使在预定范围内调节所述矩形刚度调节部分的尺寸，1×1模式的振动不会产生或1×1模式的振动不能在处于160Hz附近的频率之外的频带中产生的情况下，形成在其外边缘具有台阶的矩形刚度调节部分。
全文摘要
本发明是一种车身的地板结构，其能够减小清楚车厢内的噪音。本发明是一种车身地板结构，其中汽车车底具有与车身框架构件(12、14、16、18、20、22、24和/或26)连接的地板(S1、S2、S5或S6)，还产生一种预定的振动模式以抑制由地板产生的声发射。地板振动模式调节结构具有矩形刚度调节区域(62)，通过使地板向上或向下突出形成该刚度调节区域(62)，以便在地板中在一个频带中产生2×1或2×2模式的振动，其中该频带几乎与胎腔共振频率匹配。
文档编号B62D24/04GK1616290SQ20041009598
公开日2005年5月18日 申请日期2004年11月9日 优先权日2003年11月11日
发明者加村孝信, 宇都宫昭则, 杉原毅, 知北胜 申请人:马自达汽车株式会社