CN104512224A - 一种汽车天窗组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车天窗组件，包括：天窗支架、车顶以及天窗玻璃，车顶设有天窗开口，改变天窗玻璃在天窗支架上的位置可使天窗开口处于打开或关闭的状态，其中，在天窗开口处于打开的状态下，天窗开口的前侧凸设有高于车顶外壁的扰流板，天窗玻璃相对于车顶设置有效开口，扰流板的高度尺寸与天窗玻璃相对于车顶形成的有效开口长度尺寸满足一定的比例关系。实施本发明的汽车天窗组件，可以优化整车的气动噪声性能，消除特定车速风振音的基础上，有效降低车辆的高速风噪音。

Description

一种汽车天窗组件

技术领域

本发明涉及汽车制造领域，尤其涉及一种可以同时降低车辆高速风噪音和特定车速风振音的汽车天窗组件。

背景技术

现有技术中，由于扰流板的高度和天窗玻璃相对于车顶有效开口的尺寸设计不合理，当车辆以一定的速度运动，车辆天窗玻璃处于开启状态时，附着于车顶的气流在天窗开口处失稳，产生流动分离。例如：当气流在天窗开口的前缘处产生涡团或者发生破碎，将导致空气压力的波动，形成车辆高速风噪音或者特定车速风振音的声源；当气流在天窗开口的后缘处发生破碎时，也会导致空气压力的波动，形成特定车速风振音的声源，以上情况都会严重影响驾驶者的驾驶体验。

现有的汽车天窗结构还存在如下容易导致气动噪音的技术问题：

a、提升扰流板的高度以消除特定车速风振音，但申请人通过试验得出，扰流板的高度越高，车辆的高速风噪音就越大；

b、降低扰流板的高度以避免车辆的高速风噪音，但申请人通过试验得出，扰流板的高度过低时，无法消除车辆的特定车速风振音；

c、通过设定天窗玻璃的开启位置，也就是尽可能的减小天窗玻璃相对于车顶的有效开口来消除车辆的特定车速风振音。但由于有效开口尺寸也是影响消费者购买力的因素之一，较小的有效开口尺寸势必会影响整车的商品性。

因此，有必要提出一种汽车天窗的气动噪声优化结构，使整车可达到较好的气动噪声性能，以解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种汽车天窗组件，可以优化整车的气动噪声性能，消除特定车速风振音的基础上，有效降低车辆的高速风噪音。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种汽车天窗组件，包括：天窗支架、覆盖在天窗支架上的车顶以及装设在天窗支架上的天窗玻璃，车顶设有天窗开口，改变天窗玻璃在天窗支架上的位置可使天窗开口处于打开或关闭的状态，其中，在天窗开口处于打开的状态下，天窗开口的前侧凸设有高于车顶外壁的扰流板，扰流板的高度尺寸与天窗玻璃相对于车顶形成的有效开口长度尺寸满足如下条件：H=（3.4%~3.7%）*L，其中：H为扰流板的高度，L为天窗玻璃相对于车顶形成有效开口的长度。

其中，扰流板上设有用以降低车顶高速风噪音的导流槽。

其中，导流槽均匀等距设置。

其中，扰流板的高度取值在12.8mm-14.8mm之间。

其中，天窗玻璃相对于车顶形成有效开口的长度取值在384.2mm-424.2mm之间。

其中，扰流板的高度为13.8mm，有效开口的长度为394.2mm。

本发明所提供的汽车天窗组件，具有如下有益效果：在打开天窗开口时，天窗开口的前侧凸设有高于车顶外壁的扰流板，扰流板可以阻止车顶气流在天窗开口的前侧产生涡团和/或发生破碎，或者在天窗开口的后侧发生破碎；在车辆特定车速行驶下，天窗玻璃相对于车顶设置的有效开口，可以使车辆车顶气流经由扰流板在天窗开口的后侧能够与天窗玻璃相接触，避免车顶气流在后侧破碎。通过设定扰流板高度和天窗玻璃相对于车顶有效开口尺寸之间的比例，不影响车辆商品性及可以消除特定车速风振音的基础上，有效降低车辆的高速风噪音。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例汽车天窗未装设车顶且天窗玻璃处于开启状态的结构示意图。

图2是本发明实施例汽车天窗装设车顶且天窗玻璃处于开启状态的结构示意。

图3是本发明实施例如图2所示结构的纵向截面结构示意图。

图4是本发明实施例天窗开口的结构示意图。

图5是本发明实施例天窗开口关闭状态下的结构示意图。

图6是本发明实施例扰流板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合参见图1-图5所示，为本发明汽车天窗组件的实施例一。

本实施例中的汽车天窗组件包括：天窗支架1、覆盖在天窗支架1上的车顶2以及装设在天窗支架1上的天窗玻璃3，车顶2设有天窗开口20，改变天窗玻璃3在天窗支架1上的位置可使天窗开口20处于打开或关闭的状态，其中，在天窗开口20处于打开的状态下，天窗开口20的前侧20a凸设有高于车顶2外壁的扰流板4，在车辆高速行驶下，扰流板4用以阻止车顶气流在天窗开口前侧20a产生涡团和/或发生破碎，或者在天窗开口后侧20b发生破碎；天窗玻璃3相对于车顶2设置有效开口20c，在车辆特定车速行驶下，有效开口20c可使车辆车顶气流经由扰流板4在天窗开口的后侧20b能够与天窗玻璃3相接触，用以避免车顶气流在后侧破碎。

天窗支架1是用于支撑天窗玻璃3的零部件，在其上安装有用于供天窗玻璃3往复滑动的天窗导轨（图未示）。天窗支架1如图所示的顶部覆盖有车顶2，车顶2上的相应位置开设能够与天窗玻璃3相匹配的开窗开口20。

具体实施时，天窗开口20的打开或关闭是由天窗玻璃3实际处于天窗支架1的位置来决定的。例如：当天窗玻璃3滑至如图所示天窗支架1的最左端时，天窗开口20处于关闭的状态，此状态下，车辆行驶过程中车辆顶部的气流无法由车顶进入驾驶室的内部；当天窗玻璃3沿天窗导轨滑动，其与如图所示天窗支架1的最左端分离时，天窗开口20便处于打开的状态，车辆行驶过程中车辆顶部的气流便能够通过天窗开口20进入驾驶室的内部，此状态下，根据行驶车速的不同，在车辆顶部将产生车辆高速风噪音和特定车速风振音。

扰流板4可用于阻止车顶气流在天窗开口20的前侧20a产生涡团和/或发生破碎，或者在天窗开口的后侧20b发生破碎的零部件。其中，天窗开口20的前侧20a和后侧20b间的相对位置分别是指：在沿车辆行驶方向上天窗开口20的前方侧和天窗开口20的后方侧。

本实施例中，扰流板4凸设在天窗开口前侧20a的边缘处，其设置高于车顶2的外壁。由于车顶2为一曲面，扰流板4的整体走向也为弧度与车顶2的曲面弧度相同的弧状，使其顶部与车顶2的距离保持一致。

扰流板4的作用主要体现在：通过设置合理的扰流板4的高度H，避免因车辆高速行驶在天窗开口前侧20a处产生气流涡团，以降低车辆高速的风噪音；同时，扰流板4还也可避免气流在天窗开口前侧20a或天窗开口20后侧20b的位置迅速破碎，以消除特定车速风振音。其中; 车辆高速行驶的取值是在100km/h-120km/h之间，车辆特定车速行驶的取值是在40km/h-70km/h之间（通过试验得出，下述详细说明）。

进一步，天窗玻璃3相对于车顶2具有有效开口20c。其中，有效开口20c为天窗玻璃3相对于车顶2的最大打开范围，其纵向宽度小于天窗开口20的纵向宽度，有效开口20c的长度能够决定当其与一定高度的扰流板进行配合时，能否使车辆车顶气流经由扰流板4在天窗开口20的后侧20b后与天窗玻璃3相接触，这样就可以避免气流在天窗开口20后侧20b的位置迅速破碎，以消除特定车速风振音。

本实施例中的汽车天窗组件采用如下试验方法得出，具体包括如下步骤：

步骤A，不同高度H的扰流板4对车辆高速行驶风噪声影响的试验。具体地，天窗玻璃3相对于车顶2形成的有效开口20c保持不变，采用不同高度H的扰流板4，测量高速行驶风噪声，获得车辆高速行驶时，扰流板4的最佳高度。

步骤B，不同长度L的有效开口20c对车辆特定车速风振音影响的试验。具体地，按照上述步骤A得出的扰流板高度H，将天窗玻璃3相对于车顶2形成的有效开口20c分别设定为不同的数值，测量车辆特定车速的行驶风噪声。

步骤C，根据测量结果，获得扰流板4的高度H与天窗玻璃3相对于车顶2形成的有效开口20c长度L满足的条件。

进一步的，步骤A包括如下步骤：在高速环形路面，车辆以车速120km/h的速度进行行驶，分别在扰流板4的高度H设定为12.8mm、13.8mm或14.8mm，并在每一个高度通过声压计测量平均声压值。

试验数据表明：扰流板4的高度H为14.8mm时，声压值最大；高度H为12.8mm和13.8mm时，声压值相当。高度H低于13.8mm后，对高速行驶风噪声贡献不大。也就是说，当扰流板4的高度H范围取值在12.8mm-14.8mm之间时，高速行驶风噪声在可接受的范围内；考虑到车辆特定车速风振音的因素，本实施例选定扰流板4的高度H为13.8mm，并进行后续试验。

进一步的，步骤B包括如下步骤：将扰流板4的高度H设定为13.8mm，天窗玻璃3相对于车顶2形成的有效开口20c的长度L设定在424.2mm，并依次使有效开口20c减小20mm、有效开口20c减小30mm、有效开口20c减小40mm，进行道路测试。实施中，车辆在高速环形路面，以分别为40km/h、50km/h、55km/h、60km/h、65km/h、70km/h的车速进行行驶，通过声压级测量峰值声压值，判定是否有特定车速风振音。

试验数据表明：当天窗玻璃3相对于车顶2形成的有效开口20c的长度L设定在424.2mm，当车速在50km/h~70km/h时，峰值声压值明显升高，并且能听到明显的声振音；当天窗玻璃3相对于车顶2形成的有效开口20c的长度L设定在404.2mm，且车速在55km/h~60km/h时，峰值声压值明显升高，并且能听到明显的声振音；当天窗玻璃3相对于车顶2形成的有效开口20c的长度L设定在394.2mm和384.2mm时，所有测试车速均未出现峰值声压值明显升高，并且未听到明显的声振音的情况。

进一步的，步骤C根据上述的测量结果，获得扰流板4的高度H与天窗玻璃3相对于车顶2形成的有效开口20c长度L满足如下条件：

H=（3.4%~3.7%）*L

其中：H为所述扰流板的高度，L为所述天窗玻璃相对于所述车顶形成有效开口的长度。

根据测试数据，当扰流板4的高度H与天窗玻璃3相对于车顶2形成的有效开口20c长度L满足上述条件，且扰流板4的高度H取值在12.8mm-14.8mm之间时，可以阻止车顶气流在天窗开口的前侧20a处产生涡团，有效降低车辆的高速风噪音。此外，在车辆特定车速行驶下，可以使车辆车顶气流经由扰流板4在天窗开口的后侧20b能够与天窗玻璃3相接触，可以避免车辆车顶气流经由扰流板4后在天窗开口后侧20b发生破碎，消除特定车速风振音。

优选的，扰流板4的高度H为13.8mm，有效开口20c的长度L为394.2mm。

参见图6，为本发明汽车天窗组件的实施例二。

本实施例与上述实施例一的不同之处在于，扰流板4上设有用以降低车顶高速风噪音的导流槽40，本实施例中的导流槽40均匀等距设为六个，导流槽40的作用是：导流槽40可以在上述汽车天窗气动噪声优化实施方式的基础上，进一步降低车辆高速风噪音，达到更好的整车性能。

本发明的汽车天窗组件，具有如下有益效果：在打开天窗开口时，天窗开口的前侧凸设有高于车顶外壁的扰流板，扰流板可以阻止车顶气流在天窗开口的前侧产生涡团和/或发生破碎，或者在天窗开口的后侧发生破碎；在车辆特定车速行驶下，天窗玻璃相对于车顶设置的有效开口，可以使车辆车顶气流经由扰流板在天窗开口的后侧能够与天窗玻璃相接触，避免车顶气流在后侧破碎。通过设定扰流板高度和天窗玻璃相对于车顶有效开口尺寸之间的比例，不影响车辆商品性及可以消除特定车速风振音的基础上，有效降低车辆的高速风噪音。

Claims (6)

1.一种汽车天窗组件，包括：天窗支架、覆盖在所述天窗支架上的车顶以及装设在所述天窗支架上的天窗玻璃，所述车顶设有天窗开口，改变所述天窗玻璃在所述天窗支架上的位置可使所述天窗开口处于打开或关闭的状态，其特征在于，

在所述天窗开口处于打开的状态下，所述天窗开口的前侧凸设有高于所述车顶外壁的扰流板，所述扰流板的高度与所述天窗玻璃相对于所述车顶形成的有效开口长度满足如下条件：

H=（3.4%~3.7%）*L

其中：H为所述扰流板的高度，L为所述天窗玻璃相对于所述车顶形成有效开口的长度。

2.如权利要求1所述的汽车天窗组件，其特征在于，所述扰流板上设有用以降低车顶高速风噪音的导流槽。

3.如权利要求2所述的汽车天窗组件，其特征在于，所述导流槽均匀等距设置。

4.如权利要求3所述的汽车天窗组件，其特征在于，所述扰流板的高度取值在12.8mm-14.8mm之间。

5.如权利要求4所述的汽车天窗组件，其特征在于，所述天窗玻璃相对于所述车顶形成有效开口的长度取值在384.2mm-424.2mm之间。

6.如权利要求5所述的汽车天窗组件，其特征在于，所述扰流板的高度为13.8mm，所述有效开口的长度为394.2mm。