本申请涉及吸声器单元和具有吸声装置的车轮，所述吸声装置包括至少一个吸声器单元或者包括至少一个由多个吸声器单元组合为整体的吸声器组件。所述吸声器单元构造为呈六面体状的盒体并形成一种双孔和单孔相结合的三层赫姆霍兹共振吸声结构，同时，所述吸声器单元或所述吸声器组件自身形成一种结构共振吸声器件。根据本申请，可以实现赫姆霍兹共振吸声和结构共振吸声有机结合的双重吸收车轮气室声共振的功能。声共振的功能。声共振的功能。
【技术实现步骤摘要】
吸声器单元和具有吸声装置的车轮
[0001]本专利技术涉及一种吸声器单元和一种具有吸声装置的车轮，特别是配有充气轮胎的汽车车轮。
技术介绍
[0002]在车辆的正常行驶过程中，路面对车轮的激励和车轮旋转不平衡导致的轮轴对车轮的激励，均可激发车轮内的空气室产生声共振，该共振又经过轮轴、悬架系统传至车身结构，继而向车内辐射噪声。其噪声特征以低频窄带为主，量值较高，给车内乘坐环境形成噪声干扰，需进行有效控制。
[0003]目前，有众多研究和专利提供了有效控制这种声共振的方法。该方法主要采用吸声控制原理，其中赫姆霍兹共振吸声应用较为广泛，效果较好。例如，中国专利CN101301842B、CN104981359B、CN105209267B、CN104908513B涉及一系列基于赫姆霍兹共振器降噪法实施的车轮技术方案。然而，在由现有技术已知的方案中，赫姆霍兹共振器的构造设计和安装结构较为复杂，并且在其吸声效果方面亦不甚理想。实践当中，即使是相同型号的车轮，由于行驶状态不同和自身产品定位不同，其出现声共振频率也不尽相同，另外也经常会出现有多个窄带的高量值噪声。特别是，由于四车轮行驶过程中的状态不尽相同，会存在多个不同分布特性的窄带高值噪声，使得其在较宽频带内呈现出较大的噪声量值，这与赫姆霍兹窄带吸声的优点相矛盾。所以，基于赫姆霍兹吸声原理的结构仍需不断发展改进。同时，基于这种原理的结构多样，在控制幅值和频带宽度方面还有进一步提升的空间。另外，赫姆霍兹吸声原理也适宜与其它降噪原理(例如盒式结构共振吸声)相结合，以弥补赫姆霍兹原理的不足，从而能够更加有效地提高控制空气室共振的效率，但目前多种降噪原理的融合，在车轮气室声共振降低方面并未得以推广应用。
[0004]再者，在由上述现有技术已知的方案中，赫姆霍兹共振器的构造设计和安装结构较为复杂，为此，共振器部件(“副气室构件”)构造有法兰状薄板凸缘(“缘部”)，在轮毂上专门构造的壁面上形成有凹槽(“槽部”)，共振器部件的定位固定是通过法兰状薄板凸缘与壁面槽部相卡嵌实现的，这种卡嵌机构一方面受制于其薄壁特征而难以保证连接强度，另一方面由于部件两方连接配合的实现基本上依赖于结构尺寸精度，因此对于部件的加工制造提出较高要求，而且，部件两方的对位安装费工费力，最终的安装紧固力也是无法把控的。
技术实现思路
[0005]本专利技术拟提出一种基于赫姆霍兹共振器原理特别构造的吸声器单元，将其所构成的吸声装置应用于车轮降噪，以部分或完全克服现有技术中存在的上述缺陷，尤其是，通过采用多孔三层赫姆霍兹结构吸声和盒式结构共振吸声相结合的方式，实现更为有效的降噪效果。
[0006]为了提升车轮气室共振控制效果，本专利技术主要基于如下思想：一是采用多孔三层共振吸声结构，在控制原理上克服单一赫姆霍兹共振吸声在有限体积下难以实现低频宽带
噪声有效控制的缺陷；二是采用呈六面体状的盒式结构，优选由塑料材料制作而成，设计其结构共振频率和空气室共振频率一致，在三层双孔和单孔共同作用下实现共振吸声，在较宽频带实现较高降噪量；三是允许采用三层空心方管结构，构造简单，加工方便。
[0007]具体而言，本专利技术提供一种吸声器单元，该吸声器单元安装在处于气体环境的运动部件(例如车轮的轮毂)上用以降低声共振，其特征在于，所述吸声器单元构造为呈六面体状的盒体并形成一种双孔和单孔相结合的三层赫姆霍兹共振吸声结构，所述盒体具有两个在运动部件的运动方向上限定该盒体两端边界的侧面，其中一端形成开口端侧面，具有通入盒体内部空腔的开口，而另一端形成封闭端侧面；盒体内部通过第一隔板和第二隔板被分割为沿着所述运动部件的运动方向相继布置的第一空腔、第二空腔和第三空腔；其中，在所述开口端侧面上形成有两个第一空心管的管口，所述第一空心管的管口向气体环境空间开放，所述第一空心管以相应于其管长的距离延伸到所述第一空腔之中；在所述第一隔板上形成有一个第二空心管的管口，所述第二空心管的管口向所述第一空腔开放，所述第二空心管以相应于其管长的距离延伸到所述第二空腔之中；在所述第二隔板上形成有两个第三空心管的管口，所述第三空心管的管口向所述第二空腔开放，所述第三空心管以相应于其管长的距离延伸到所述第三空腔之中；所述第一空腔、第二空腔和第三空腔构成三层赫姆霍兹共振吸声结构的三个分层作用的共振腔。
[0008]值得注意的是，本申请中所述“六面体状”并非严格限制于几何意义下规则的六面体(例如长方体)形状，而是大体上呈现类似于六面体的形状即可，其中一个或多个面构造为具有一定的弧度(例如，盒体底面和/或顶面具有适应于轮辋外表面轮廓的圆弧形，即呈“弧形六面体状”)和/或具有局部的凸起或者凹陷结构(例如为了安装或固定之需要而设)、相交面之间可以不是绝对正交、相对面之间可以不是绝对平行，均不影响本专利技术技术方案的实施。
[0009]本专利技术在提升车轮气室共振控制效果的同时，针对于吸声装置的构造设计，还应确保能够通过适用的生产技术实现其成型加工。根据一种实施形式，所述吸声器单元为由金属材料或者塑料材料一体成型制成的弧形六面体状盒体。根据另一种实施形式，所述吸声器单元为由金属板材或者塑料板材拼装焊接制成的弧形六面体状盒体。
[0010]所述第一空心管、第二空心管和第三空心管可以为方管或者圆管。尤其是，三层空心方管结构的吸声器单元能够非常方便地利用常规生产技术加工制作。
[0011]根据一种实施形式，有益的是，所述吸声器单元的盒体的结构参数由所述三层赫姆霍兹共振吸声结构的预定吸声系数和吸声量确定，所述结构参数包括所述第一隔板和第二隔板、所述开口端侧面及封闭端侧面的板体厚度、所述第一空心管、第二空心管和第三空心管的管口孔径以及管长、所述第一空腔、第二空腔和第三空腔的形状、体积和壁厚。
[0012]相应地，本专利技术提供一种车轮，该车轮配备有安装于车轮气室内部用以降低声共振的吸声装置，所述吸声装置包括至少一个如上所述的吸声器单元或者包括至少一个由多个所述吸声器单元组合为整体的吸声器组件。
[0013]根据一种实施形式，所述吸声器单元或所述吸声器组件可以通过束缚元件绑定在车轮的轮毂上。尤其是，采用张紧作用的束缚元件固定吸声器单元，允许实施方便可控的安装操作，同时保证车轮组件(特别是其吸声装置模块)拆装方便，有益于后期的维护保养和备件更换。
[0014]所述吸声器单元或所述吸声器组件可以由金属材料或者塑料材料一体成型制成。有益的是，盒式的吸声器单元或吸声器组件自身形成一种结构共振吸声器件，作为该结构共振吸声器件，其第一阶固有模态频率与车轮气室的第一阶固有模态频率一致。
[0015]根据一种实施形式，所述束缚元件为绑带(例如可采用钢带)，所述绑带从吸声器单元或吸声器组件的盒体顶面将其压向车轮轮毂的轮辋外表面并绕轮毂一周紧固所述吸声器单元或吸声器组件，绑带的两个端头通过卡扣固定连接，绑带张紧力能够借助紧固工具调定和/或显示。
[0016]对此，有利的是，所述吸声器单元或所述吸声器组件在其盒体顶面上设有用于嵌入所述绑带的U形凹槽。
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种吸声器单元，该吸声器单元(10)安装在处于气体环境的运动部件上用以降低声共振，其特征在于，所述吸声器单元构造为呈六面体状的盒体并形成一种双孔和单孔相结合的三层赫姆霍兹共振吸声结构，所述盒体具有两个在运动部件的运动方向上限定该盒体两端边界的侧面，其中一端形成开口端侧面(D)，具有通入盒体内部空腔的开口，而另一端形成封闭端侧面(D
’
)；盒体内部通过第一隔板(3)和第二隔板(6)被分割为沿着所述运动部件的运动方向相继布置的第一空腔(2)、第二空腔(5)和第三空腔(8)；其中，在所述开口端侧面(D)上形成有两个第一空心管(1，1
’
)的管口，所述第一空心管的管口向气体环境空间开放，所述第一空心管以相应于其管长的距离延伸到所述第一空腔(2)之中；在所述第一隔板(3)上形成有一个第二空心管(4)的管口，所述第二空心管的管口向所述第一空腔(2)开放，所述第二空心管以相应于其管长的距离延伸到所述第二空腔(5)之中；在所述第二隔板(6)上形成有两个第三空心管(7，7
’
)的管口，所述第三空心管的管口向所述第二空腔(5)开放，所述第三空心管以相应于其管长的距离延伸到所述第三空腔(8)之中；所述第一空腔(2)、第二空腔(5)和第三空腔(8)构成三层赫姆霍兹共振吸声结构的三个分层作用的共振腔。2.根据权利要求1所述的吸声器单元，其特征在于，所述吸声器单元(10)为由金属材料或者塑料材料一体成型制成的弧形六面体状盒体。3.根据权利要求1所述的吸声器单元，其特征在于，所述吸声器单元(10)为由金属板材或者塑料板材拼装焊接制成的弧形六面体状盒体。4.根据权利要求1所述的吸声器单元，其特征在于，所述第一空心管(1，1
’
)、第二空心管(4)和第三空心管(7，7
’
)为方管或者圆管。5.根据权利要求1至4之任一项所述的吸声器单元，其特征在于，所述吸声器单元(10)的盒体的结构参数由所述三层赫姆霍兹共振吸声结构的预定吸声系数和吸声量确定，所述结构参数包括所述第一隔板(3)和第二隔板(6)、所述开口端侧面(D)及封闭端侧面(D
’
)的板体厚度、所述第一空心管(1，1
【专利技术属性】
技术研发人员：李希，徐佐，朱志华，徐世文，李世德，黄少兵，陈铭博，李明磊，
申请(专利权)人：中信戴卡股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。