CN102514635A - 一种汽车天窗扰流器 - Google Patents

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谷正气
杨振东
米承继
汪怡平
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Abstract

本发明公开了一种汽车天窗扰流器，卷轴(7)上设有扰流器(4)，所述的卷轴(7)设有能安装在天窗的前端的轴承支座(5)和连接件(6)，所述的卷轴(7)和控制机构(8)传动连接，所述的控制机构(8)与汽车自动控制系统电连接。所述的天窗扰流器能够根据车速的变化自动调整角度，实现对风振噪声的控制，提高乘员舱舒适性。

Description

一种汽车天窗扰流器
技术领域
本发明涉及一种扰流器，特别是涉及一种汽车天窗扰流器。
背景技术
汽车天窗起源于20世纪初，最早的雏形是敞篷型布顶汽车，德国伟巴斯特公司在1932年生产了第一个供豪华汽车和公共汽车使用的折叠式的天窗，第一次将后加装天窗推向了舞台。近几十年来，伴随着汽车天窗技术的飞速发展和人们对驾乘舒适性要求的不断提高，汽车天窗以其崭新的形象和优越的性能赢得了市场，并进而成为一种迅速蔓延全球的时尚热潮。汽车天窗能辅助调节温度，减少空调使用时间，节省油耗；车厢内光线明亮，亲近自然。
但是，在天窗开启后，车厢内就形同空腔。在开口的上游边缘(前缘)处存在着不稳定的剪切层，使得涡旋在这个位置脱落并随着气流一起向后流动。当它们撞击到开口的后缘时，涡旋破碎，产生一个向四面传播的压力波。传向行驶方向的压力波到达开口的前缘，将再次引发涡旋的脱落。这个过程每秒钟会重复很多次，并且引起剪切层产生一个特定的振动频率，如果这个频率与车厢的固有频率相同，将会发生共振。由它引起的脉动压力容易使驾驶员和乘客感到烦躁和疲倦。国际知名汽车咨询公司J.D.Power每年的汽车满意度调查报告显示，消费者抱怨最多的就是风噪声过高，其中有24％涉及到天窗的风振噪声，因此降低天窗风振噪声势在必行。控制风振噪声的方法可以分为两类，即被动控制和主动控制。被动控制目前应用最为广泛，其中应用最多的就是在天窗前沿安装导流板，通过把涡流导走来控制风振噪声；另一种就是基于风振噪声的产生机理，通过调整天窗玻璃的开启位置来改变车内空腔的固有的频率从而降低风振噪声；还有一种就是通过开通气孔，通过开孔来破坏风振噪声的形成，这种方法目前还没有得到很好的应用。主动控制是利用声波的干涉原理，通过在声场中设置一系列同频反相振动装置，或者电控扩音器等等。由于主动控制增加了开发成本，安装实施起来也比较困难，所以在实际汽车中鲜有应用
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种控制汽车室内的风振噪声，提高乘坐舒适性的汽车天窗扰流器。
为了解决上述技术问题，本发明采用的汽车天窗扰流器，卷轴上设有扰流器，所述的卷轴设有能安装在天窗的前端的轴承支座和连接件，所述的卷轴和控制机构传动连接，所述的控制机构与汽车自动控制系统电连接。
所述的扰流器为锯齿状扰流器，所述的锯齿状扰流器的结构是：长条块的下端能安装在所述的卷轴上，所述的长条块的上端设有锯齿。
所述的扰流器为长条孔形扰流器，所述的长条孔形扰流器的结构是：长方形板的下端能安装在所述的卷轴上，所述的长方形板上至少设有一条长条形水平通孔。
所述的扰流器为波浪形扰流器，所述的波浪形扰流器的结构是：长条形板的下端能安装在所述的卷轴上，所述的长条形板的上端设为波浪形。
所述的扰流器为圆孔形扰流器，所述的圆孔形扰流器的结构是：长方形板块的下端能安装在所述的卷轴上，所述的长方形板块上水平设有一排圆孔。
采用上述技术方案的汽车天窗扰流器，在天窗前部加装扰流器以破坏流涡的脱落，实现对风振噪声的抑制，对扰流器的形状、安装角度进行合理的选择，甚至可以完全消除风振噪声。风振噪声的大小和车速有一定关系，将扰流器设计成角度随车速可调节，可以对不同车速都产生好的抑制效果，最大程度的优化乘员舱舒适性。控制扰流器的角度由驱动机构来实现。
综上所述，本发明是一种控制汽车室内的风振噪声，提高乘坐舒适性的汽车天窗扰流器。
附图说明
图1是某车型天窗扰流器的安装位置示意图。
图2为锯齿状扰流器结构示意图。
图3为长条孔形扰流器结构示意图。
图4为波浪形扰流器结构示意图。
图5为圆孔形扰流器结构示意图。
图6为扰流器角度随速度变化示意图。
图7为扰流器的支撑机构结构示意图。
图8为扰流器的驱动机构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
不同汽车的室内共振频率与车速、车厢空间大小、天窗开启大小等因素有关。所以不同车型需要设计不同的天窗扰流器。
参见图1和图7，卷轴7上设有扰流器4，卷轴7设有能安装在天窗的前端的轴承支座5和连接件6，卷轴7和控制机构8传动连接，控制机构8与汽车自动控制系统电连接。扰流器4通过卷轴7和轴承支座5安装在天窗的前端。
参见图2，扰流器4为锯齿状扰流器16，锯齿状扰流器16的结构是：长条块9的下端能安装在卷轴7上，长条块9的上端设有锯齿10。
参见图3，扰流器4为长条孔形扰流器17，长条孔形扰流器17的结构是：长方形板11的下端能安装在卷轴7上，长方形板11上至少设有一条长条形水平通孔12。
参见图4，扰流器4为波浪形扰流器18，波浪形扰流器18的结构是：长条形板13的下端能安装在卷轴7上，长条形板13的上端设为波浪形14。
参见图5，扰流器4为圆孔形扰流器19，圆孔形扰流器19的结构是：长方形板块20的下端能安装在卷轴7上，长方形板块20上水平设有一排圆孔15。
参见图1、图6、图7和图8，将扰流器4通过卷轴7和控制机构8连接，扰流器4能够可以围绕卷轴7转动，达到适当调节角度的目的。控制机构8包括一级减速齿轮3、二级减速齿轮1和回位弹簧2组成，电机动力输入两级减速齿轮，在控制系统ECU的控制下，将控制信号的反馈输给卷轴7。
参见图1、图6、图7和图8，将已确定好的扰流器4角度与车速关系编程输入汽车自动控制系统，这样汽车在行驶时速度信号自动转化为扰流器角度变化信号，通过控制机构8实现扰流器4的自动调节。首先由车速传感器检测到车速信号送给控制机构8的扰流器控制单元ECU，由ECU计算出跟风速相对应的扰流器4的角度，ECU控制直流电机的占空比从而控制驱动电流，通过电机的驱动电流形成相对应的扭矩，然后通过两级减速机构即一级减速齿轮3和二级减速齿轮1输出，驱动与卷轴7同轴的扇形齿轮21旋转，回位弹簧2被压缩，当回位弹簧2的弹力和扇形齿轮21扭矩相等时，扰流器4的调整角度就固定了。

Claims (5)

1.一种汽车天窗扰流器，其特征是：卷轴(7)上设有扰流器(4)，所述的卷轴(7)设有能安装在天窗的前端的轴承支座(5)和连接件(6)，所述的卷轴(7)和控制机构(8)传动连接，所述的控制机构(8)与汽车自动控制系统电连接。
2.根据权利要求1所述的汽车天窗扰流器，其特征是：所述的扰流器(4)为锯齿状扰流器(16)，所述的锯齿状扰流器(16)的结构是：长条块(9)的下端能安装在所述的卷轴(7)上，所述的长条块(9)的上端设有锯齿(10)。
3.根据权利要求1所述的汽车天窗扰流器，其特征是：所述的扰流器(4)为长条孔形扰流器(17)，所述的长条孔形扰流器(17)的结构是：长方形板(11)的下端能安装在所述的卷轴(7)上，所述的长方形板(11)上至少设有一条长条形水平通孔(12)。
4.根据权利要求1所述的汽车天窗扰流器，其特征是：所述的扰流器(4)为波浪形扰流器(18)，所述的波浪形扰流器(18)的结构是：长条形板(13)的下端能安装在所述的卷轴(7)上，所述的长条形板(13)的上端设为波浪形(14)。
5.根据权利要求1所述的汽车天窗扰流器，其特征是：所述的扰流器4为圆孔形扰流器(19)，所述的圆孔形扰流器(19)的结构是：长方形板块(20)的下端能安装在所述的卷轴(7)上，所述的长方形板块(20)上水平设有一排圆孔(15)。
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