本申请涉及一种具有吸声装置的车轮，所述吸声装置安装于车轮气室(30)内部用以降低声共振，其中，吸声装置包括至少一个成型为一体的盒式吸声器单元(10)或者包括至少一个由多个吸声器单元组合为整体的盒式吸声器组件，所述盒式吸声器单元或所述盒式吸声器组件通过束缚元件(50)绑定在车轮的轮毂(20)上。按照本发明专利技术提出的技术方案，在改善降噪效果的同时，使得吸声装置的制造和安装更为简便、经济。
Wheels with sound absorption
【技术实现步骤摘要】
具有吸声装置的车轮
本专利技术涉及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
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。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。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。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。另外，由KR101822271B1还已知一种铝制车轮，沿轮圈周面安装有谐振管，其固定方式是：轮圈具有沿其周长方向延伸的单侧壁，该单侧壁形成有向轮圈中心伸出的扣绊凸起；谐振管两侧形成有一侧法兰和另一侧法兰；谐振管以一侧法兰插入并钩挂在扣绊凸起上，另一侧法兰形成有螺纹，通过与之相配的螺母构件将谐振管配合固定于轮圈周面。对于谐振管的这种固定方案，同样存在着结构不合理、制造要求高、组装不便利等问题，重要的是，最终的安装紧固力仍然难以把控。
技术实现思路
本专利技术拟提出一种具有吸声装置的车轮，以部分或完全克服现有技术中存在的上述缺陷，尤其是在改善降噪效果的同时，使得吸声装置(或者说共振器)的制造和安装更为简便、经济。为此，本专利技术提供一种具有吸声装置的车轮，所述吸声装置安装于车轮气室内部用以降低声共振，其特征在于，所述吸声装置包括至少一个成型为一体的盒式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盒式吸声器组件，所述盒式吸声器单元或所述盒式吸声器组件通过束缚元件绑定在车轮的轮毂上。本专利技术提出的技术方案主要基于如下思想：一是采用一体成型的吸声器单元构成吸声装置，从而支持实现吸声装置的模块化、标准化大批量生产；二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。根据一种实施形式，所述盒式吸声器单元或所述盒式吸声器组件为由金属材料或者塑料材料一体成型制成的长方六面体状盒体。根据一种实施形式，所述盒式吸声器单元或所述盒式吸声器组件为通过3D打印工艺制成的长方六面体状盒体，优选由塑料材料制成。按照本专利技术，吸声器单元(或者由多个吸声器单元组合而成的吸声器组件)为盒式构造。相应地，所述盒式吸声器单元具有两个在车轮轮毂周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。为了提升车轮气室共振控制效果，本专利技术针对于吸声装置(或者说吸声器单元)提出特别的优化设计，设计思想的要点包括：采用双层多孔共振吸声结构，在控制原理上克服单一赫姆霍兹共振吸声在有限体积下提高低频吸声能力较困难以及吸声频带偏窄的缺陷；采用呈长方六面体状的盒式结构，优选由塑料材料制作，设计其结构共振频率和空气室共振频率一致，在双层多孔共振吸声基础上进一步增加吸声量，并扩展吸声频段。另外，关于吸声装置(或者说吸声器单元)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，本专利技术的吸声结构可采用3D打印工艺进行高效制作，便于实现所述盒式吸声器单元和/或所述盒式吸声器组件的柔性生产。值得注意的是，本申请中所述“长方六面体状”并非严格限制于几何意义下规则的长方体形状，而是大体上呈现类似于长方六面体的形状即可，其中一个或多个面构造为具有一定的弧度(例如，盒体底面具有适配于轮辋外表面轮廓的圆弧形)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。根据一种实施形式，有益的是，所述盒式吸声器单元形成一种多孔双层赫姆霍兹共振吸声结构，其中，盒式吸声器单元的盒体内部通过隔板被分割为沿着车轮轮毂周向相继布置的第一空腔和第二空腔，在所述开口端侧面上形成有两个空心管的管口，所述两个空心管的管口向车轮气室开放并且所述两个空心管以相应于其管长的距离延伸到所述第一空腔之中，在所述隔板上形成有一个空心管的管口，所述一个空心管的管口向所述第一空腔开放并且所述一个空心管以相应于其管长的距离延伸到所述第二空腔之中，所述第一空腔和第二空腔构成多孔双层赫姆霍兹共振吸声结构的两个分层作用的共振腔。进一步有益的是，所述盒式吸声器单元的盒体的结构参数由所述多孔双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隔板和所述开口端侧面及封闭端侧面的板体厚度、各所述空心管的管口孔径以及管长、所述第一空腔和第二空腔的形状、体积和壁厚。根据一种实施形式，所述盒式吸声器组件由两个所述盒式吸声器单元以其封闭端侧面相连组合而成。采用这种吸声器组件，安装时不必担心发生取向错误而导致吸声结构迎流面装反的情形，在实际使用过程中，装备有相应吸声装置的车轮也可以任意调换而不影响降噪效果。有益的是，所述盒式吸声器单元或所述盒式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。根据一种实施形式，在车轮的轮毂上并排设置有多个所述盒式吸声器单元或所述盒式吸声器组件，或者沿着轮毂周向分布设置有多个所述盒式吸声器单元或所述盒式吸声器组件，以优化或者适应车轮整体的吸声降噪要求或其动平衡特性。尤其是可以沿着轮毂周向均布设置有多个盒式吸声器单元或盒式吸声器组件，例如，针对特定车型的具体情况，可以将两个盒式吸声器单元(或者盒式吸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有吸声装置的车轮，所述吸声装置安装于车轮气室(30)内部用以降低声共振，其特征在于，所述吸声装置包括至少一个成型为一体的盒式吸声器单元(10)或者包括至少一个由多个吸声器单元组合为整体的盒式吸声器组件，所述盒式吸声器单元或所述盒式吸声器组件通过束缚元件(50)绑定在车轮的轮毂(20)上。/n
【技术特征摘要】
1.一种具有吸声装置的车轮，所述吸声装置安装于车轮气室(30)内部用以降低声共振，其特征在于，所述吸声装置包括至少一个成型为一体的盒式吸声器单元(10)或者包括至少一个由多个吸声器单元组合为整体的盒式吸声器组件，所述盒式吸声器单元或所述盒式吸声器组件通过束缚元件(50)绑定在车轮的轮毂(20)上。
2.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，所述盒式吸声器单元(10)或所述盒式吸声器组件为由金属材料或者塑料材料一体成型制成的长方六面体状盒体。
3.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，所述盒式吸声器单元(10)或所述盒式吸声器组件为通过3D打印工艺制成的长方六面体状盒体。
4.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，所述盒式吸声器单元(10)具有两个在车轮轮毂周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(1)，具有通入盒体内部空腔的开口，而另一端形成封闭端侧面(1’)。
5.根据权利要求4所述的车轮，其特征在于，所述盒式吸声器单元(10)形成一种多孔双层赫姆霍兹共振吸声结构，其中，盒式吸声器单元的盒体内部通过隔板(5)被分割为沿着车轮轮毂周向相继布置的第一空腔(4)和第二空腔(7)，在所述开口端侧面(1)上形成有两个空心管(2，3)的管口，所述两个空心管的管口向车轮气室开放并且所述两个空心管以相应于其管长的距离延伸到所述第一空腔(4)之中，在所述隔板(5)上形成有一个空心管(6)的管口，所述一个空心管的管口向所述第一空腔(4)开放并且所述一个空心管以相应于其管长的距离延伸到所述第二空腔(7)之中，所述第一空腔(4)和第二空腔(7)构成多孔双层赫姆霍兹共振吸声结构的两个分层作用的共振腔。
6.根据权利要求5所述的车轮，其特征在于，所述盒式吸声器单元(10)的盒体的结构参数由所述多孔双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隔板(5)和所述开口端侧面(1)及封闭端侧面(1’)的板体厚度、各所述空心管的管口孔径以及管长、所述第一空腔(4)和第二空腔(7)的形状、体积和壁厚。
7.根据权利要求4所述的车轮，其特征在于，所述盒式吸声器组件由两个所述盒式吸声器单元(10)以其封闭端侧面(1’)相连组合而成。
【专利技术属性】
技术研发人员：徐世文，冯树伟，李明磊，郎玉玲，黄少兵，胡铁峰，陈铭博，王大东，刘伟东，
申请(专利权)人：中信戴卡股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13
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。