CN106828346B - 带有具有用于气隙声学阻抗的几何图案的减噪系统的面板组件 - Google Patents

Abstract

面板组件包括第一面板和附接至第一面板的减噪面板。减噪面板包括具有长度和宽度的中心部分。减噪面板的中心部分与第一面板的表面间隔间隙距离，以在第一面板的表面与减噪面板的中心部分之间形成气室。面板组件包括设置在气室内的至少一个壁结构。壁结构在减噪面板的中心部分与第一面板的表面之间延伸，并包括限定穿过气室的流体流路的图案，所述流体流路包括大于减噪面板的中心部分的长度和宽度的有效长度。

Description

带有具有用于气隙声学阻抗的几何图案的减噪系统的面板 组件

技术领域

本公开总体上涉及一种面板组件，并且更具体地涉及一种用于减弱舱室噪声的车辆主体的主体面板组件。

背景技术

面板的微小移动可产生和/或保持噪声。在面板形成舱室区域(例如，车辆的外部主体面板)的情况下，由面板的移动引起或传递的任何噪声可传播到舱室区域，并负面影响舱室区域内乘客的驾驶体验。因此，需要减弱主体面板产生或传递的噪声，以提高乘客的驾驶体验。

发明内容

提供一种车辆的面板组件。面板组件包括限定表面并沿长轴延伸的第一面板。减噪面板包括周缘和中心部分。中心部分包括沿第一面板的长轴的长度和垂直于第一面板的长轴的宽度。减噪面板沿减噪面板的周缘附接至第一面板的表面。减噪面板的中心部分与第一面板的表面间隔间隙距离，以在第一面板的表面与减噪面板的中心部分之间形成气室。面板组件包括设置在气室内的至少一个壁结构。壁结构在减噪面板的中心部分与第一面板的表面之间延伸。壁结构包括限定穿过气室的流体流路的图案，所述流体流路包括大于减噪面板的中心部分的长度和宽度的有效长度。

还提供一种车辆。车辆包括沿长轴延伸并限定外部主体表面和内部表面的顶板。减噪面板包括周缘和中心部分。中心部分包括沿顶板的长轴的长度和垂直于顶板的长轴的宽度。装饰面板邻近减噪面板设置，减噪面板设置在装饰面板与顶板之间。减噪面板沿减噪面板的周缘附接至顶板的内部表面。减噪面板的中心部分与顶板的内部表面间隔间隙距离，以在顶板的内部表面与减噪面板的中心部分之间形成气室。至少一个壁结构设置在气室内，并在减噪面板的中心部分与顶板的内部表面之间延伸。壁结构包括限定穿过气室的流体流路的图案，所述流体流路具有大于减噪面板的中心部分的长度和宽度的有效长度。

因此，随着第一面板(例如，顶板)以波浪式运动移动，邻近气室的一部分第一面板将朝向减噪面板的中心部分升高，从而引起气室内的气体在气室内急流或移动。归因于减噪面板的中心部分的面积与间隙距离的大比率，第一面板的少量移动引起气体横向跨过气室的大量移动。气体跨气室的移动增大减噪面板的有效声学质量，并阻抑第一面板的移动，从而减弱来自第一面板的噪声的传播。减噪腔室与第一面板之间的气室中的壁结构最小化气室的阻抗。通过在气室中产生或形成气体跟随的流体流路，可调谐和/或最优化减噪面板的性能，以最小化第一面板的动态响应。

根据结合附图对用于实施教导的最佳模式的以下详细描述，本发明教导的以上特征和优点以及其它特征和优点显而易见。

附图说明

图1为车辆的示意性透视图。

图2为车辆的示意性横截面视图。

图3为面板组件的减噪面板的示意性平面图，其示出了壁结构的第一实施例。

图4为减噪面板的示意性平面图，其示出了壁结构的第二实施例。

具体实施方式

本领域普通技术人员将认识到，如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等术语描述性地用于附图，并且不表示对所附权利要求书限定的本公开的范围的限制。此外，教导可按照功能和/或逻辑块组件和/或各种处理步骤在本文中进行描述。应认识到，这种块组件可由配置成执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件组件组成。

参考图式(其中相同标号在若干视图中指示相同部件)，在20处大体示出车辆。车辆20配备有面板组件22，所述面板组件配置成减弱车辆20的舱室24内的噪声。车辆20在示例性实施例中示出为汽车。但是，应了解，车辆20可包括任何其它类型和/或配置的车辆20，例如，飞机、船只、火车、拖拉机等。此外，应了解，面板组件22可结合到除了车辆20的系统中，并且面板组件22不必为车辆20的部分，例如图式中所示的示例性实施例。

参考图1，车辆20包括主体26，所述主体包括若干面板，例如，顶板28。虽然可将面板组件22限定或配置成车辆20的本体26的任何面板，但在本文中参考图式中所示的顶板28具体地示出和讨论面板组件22。但是，应了解，面板组件22不限于与顶板28相关联的应用，并且可配置用于本体26的任何其它面板。

顶板28在下文中被称作面板组件22的第一面板28。参考图1和图2，第一面板28包括限定本体26的外部表面30和与外部表面30相反设置的内部表面32。第一面板28可由适合于面板组件22的特殊用途的任何材料制造。例如，在图式中作为汽车示出的示例性实施例中，第一面板28可包括金属材料(例如，钢或铝)并可由金属材料制造。但是，在其它应用中，面板组件22的第一面板28可包括某一其它材料(例如，塑料、玻璃纤维或碳纤维增强聚合物)并可由所述材料制造。

面板组件22包括附接至第一面板28的减噪面板34。如图式中所示，减噪面板34邻近第一面板28的内部表面32设置并附接至所述内部表面。但是，减噪面板34可可选地邻近第一面板28的外部表面30设置并附接至所述外部表面。减噪面板34限定在减噪面板34的周边周围延伸的周缘36。减噪面板34可包括适合于第一面板28的特定形状和/或配置的任何平面形状，并且如此，减噪面板34的周缘36可包括对应于减噪面板34的形状的任何形状。例如，减噪面板34可包括为圆形、卵形、矩形、多边形等的形状。如图1中的示例性实施例中所示，减噪面板34基本上为矩形形状。但是，应了解，图1中所示的减噪面板34的形状仅为示例性的，并且减噪面板34的形状可不同于本文中所示和所描述的示例性实施例。

如上文所述，减噪面板34包括在减噪面板34的外周边周围延伸的周缘36。周缘36包围减噪面板34的中心部分38并设置在所述中心部分周围。如图2中所示，周缘36与中心部分38垂直间隔。因此，如图2中所示，应了解，中心部分38相对于第一面板28的内部表面32从周缘36降低，以在第一面板28的内部表面32与减噪面板34的中心部分38之间形成气室40，如下文更详细描述。

减噪面板34可包括半刚性材料并由所述材料制造。用于形成和/或构造减噪面板34的材料必须能够长时间维持初始形状并应能够隔绝噪声传输和/或能够吸收噪声。优选地，减噪面板34包括非金属材料并由所述材料制造。更优选地，减噪面板34包括纤维加强纸板材料并由所述材料制造。但是，应了解，减噪面板34可由能够执行如本文中所描述的减噪面板34的功能的某一其它材料制造。

如所示，减噪面板34沿减噪面板34的周缘36附接至第一面板28的内部表面32。减噪面板34的周缘36可用任何适合方式附接至第一面板28。例如，减噪面板34可用粘合剂粘结或胶粘到第一面板28、用胶带粘贴到第一面板28、经由多个扣件附接或以任何其它适合方式结合。周缘36可包括唇部或凸缘42，所述唇部或凸缘邻近第一面板28的内部表面32设置以便于减噪面板34到第一面板28的附接。减噪面板34持续附接至减噪面板34的整个周缘36周围的第一面板28，以完全密封气室40并防止气体从减噪面板34的周缘36与第一面板28的表面之间的气室40逸出。

如上文所述，减噪面板34的中心部分38与第一面板28的内部表面32间隔，以在第一面板28的内部表面32与减噪面板34的中心部分38之间限定气室40。减噪面板34的中心部分38与第一面板28的内部表面32间隔间隙距离44以形成气室40。参考图3和图4，减噪面板34的中心部分38包括沿第一面板28的长轴48的长度46和垂直于第一面板28的长轴48的宽度50。第一面板28的长轴48可被限定为沿第一面板28的最长尺寸延伸的轴。例如，顶板28的长轴48可被认为是车辆20的中心纵轴。间隙距离44可为跨减噪面板34的中心部分38基本上一致的。可选地，间隙距离44可为跨减噪面板34的中心部分38变化的。优选地，间隙距离44介于1.5mm与5.0mm的范围之间。但是，间隙距离44可不同于本文中所描述的示例性范围。

参考图2至图4，面板组件22包括设置在气室40内的至少一个壁结构52。壁结构52可包括一个单个连续壁结构52，或可以可选地包括一起配合形成例如图3和图4中所示的图案的多个独立的壁结构52。壁结构52在减噪面板34的中心部分38与第一面板28的表面之间延伸，并包括或布置成限定几何图案。壁结构52的图案限定穿过气室40的弯曲流体流路54的形状。流体流路54包括大于减噪面板34的中心部分38的长度46和宽度50两者的有效长度46。如本文所使用，术语“有效长度46”被限定为流体流路54的总长度46。流体流路54可包括例如图3中所示的单个路径，或可包括例如图4中所示的多个路径。优选地，流体流路54包括介于中心部分38的长度46的八分之一与十分之一之间的路径宽度56。但是，路径宽度56可不同于本文中所描述的示例性范围。

壁结构52可按任何合适的方式形成。例如，壁结构52可由具有等于间隙距离44的厚度的粘合剂形成。例如，适合的粘合剂珠粒可施加到减噪面板34以形成壁结构52的所需图案，并且随后减噪面板34可抵靠第一面板28的表面定位，使得粘合剂横跨减噪面板34与第一面板28之间的间隙距离44。粘合剂可包括适合于将减噪面板34的材料粘结到第一面板28的任何粘合剂。可选地，壁结构52可包括附接至减噪面板34或第一面板28的单面或双面泡绵胶带。因此，应了解，壁结构52粘结到减噪面板34和第一面板28中的至少一者，但优选地粘结到减噪面板34和第一面板28两者。通过将壁结构52粘结到第一面板28和减噪面板34，来自第一面板28的动态力可传递到减噪面板34。

壁结构52可包括至少一个并且优选地多个流体流控制特征件58。每一个流体流控制特征件58从壁结构52延伸到由壁结构52限定的流体流路54中。流体流控制特征件58影响穿过流体流路54的气体流，并帮助最优化噪声减弱，如下文更详细描述。

参考图3，壁结构52的图案限定流体流路54，所述流体流路大体由54处的虚线示出。图3的流体流路54包括大体往复形图案，所述图案具有大体平行于中心部分38的宽度50延展的多个长段60和大体平行于中心部分38的长度46延展的多个短段62。流体流路54的一个短段62连接流体流路54的一对邻近长段60。因此，壁结构52包括大体平行的线性壁段64，每一个相邻线性壁段64从减噪面板34的相反横向侧向内延伸。图3的示例性图案中所示的流体流控制特征件58包括垂直延伸出线性壁段64的短翼66，和在每一个线性壁段64的末端处的“I”形特征件68。

参考图4，壁结构52的图案限定多个流体流路54，所述流体流路大体地由虚线54A、54B、54C、54D示出。图4的流体流路54大体上从中心部分38的相应四分之一部分延伸并且朝向中心部分38的大体中心迂回前进并在所述大体中心汇合。

如图2中所示，气室40包含气体。优选地，气体为空气。但是，可替代使用其它惰性气体。气室40内的气体可响应于第一面板28的波浪式运动在气室40内移动。气室40内的气体的移动增大减噪面板34的有效声学质量，这帮助抑制第一面板28的波浪式运动并减少由第一面板28的波浪式运动产生的噪声。由于气穴面积与间隙距离44的大比率，第一面板28的十分少量的垂直移动引起或产生气体穿过流体流路54的大量流体移动。气体在气室40内穿过流体流路54移动需要能量，从而随着其按波浪式运动移动而从第一面板28吸收能量，并且从而减小第一面板28的波浪式运动的频率和幅度。减小第一面板28的波浪式运动的频率和幅度减小了第一面板28由于波浪式运动产生或引起的噪声，所述噪声可传递到车辆20的舱室24中。因此，减噪面板34和减噪面板34与第一面板28的内部表面32之间的气室40内包含的气体起作用以减少车辆20的舱室24内的噪声。流体流路54增大气室40中的气体可移动的距离并控制移动方向。因此，壁结构52的几何图案可设计为特别控制穿过气室40的气体流，以最优化减噪面板34的噪声减弱。

图式中所示的流体流路54仅为示例性的，并且应了解，壁结构52可定位成限定穿过气室40的任何数量的可能流体流路54。壁结构52可特别设计和/或布置为通过改变壁结构52的配置或图案来优化给定车辆20和/或面板的噪声减弱。在设计壁结构52的图案时可考虑不同布置和/或图案特性，包括但不限于流体流通道的有效长度46与减噪面板34的中心部分38的对角线长度46的比、流体流路54的内部角度和/或流体流路54的几何图案。

参考图2，面板组件22可进一步包括装饰面板72。装饰面板72邻近减噪面板34设置，使得减噪面板34设置在装饰面板72与第一面板28之间。如图2中所示并参考车辆20的示例性实施例所描述，装饰面板72可被称作车辆20的顶蓬。装饰面板72可与减噪面板34间隔一定间隔距离。因此，装饰面板72以不接触减噪面板34的方式附接至第一面板28，以便不干扰减噪面板34在减弱来自第一面板28的噪声时的操作。优选地，间隔距离等于或大于1.0mm。但是，应了解，间隔距离可不同于本文中所描述的示例性距离。

详细描述和附图或图式为对本公开的支持和描述，但本公开的范围仅由权利要求书来限定。虽然已详细描述了用于实施所请求保护的教导的一些最佳模式和其它实施例，但仍存在用于实践所附权利要求书中限定的本公开的各种可选设计和实施例。

Claims (10)

1.一种用于车辆的面板组件，所述面板组件包括：

第一面板，其限定表面并沿长轴延伸；

减噪面板，其具有周缘和中心部分，其中所述减噪面板沿所述减噪面板的所述周缘附接至所述第一面板的所述表面，并且其中所述中心部分包括沿所述第一面板的所述长轴的长度和垂直于所述第一面板的所述长轴的宽度；

其中所述减噪面板的所述中心部分与所述第一面板的所述表面间隔间隙距离，以在所述第一面板的所述表面与所述减噪面板的所述中心部分之间形成气室；和

其中减噪面板沿减噪面板的整个周缘连续地附接到第一面板，以完全地密封气室并防止气体在减噪面板的周缘与第一面板的表面之间从气室逸出；

至少一个壁结构，其设置在所述气室内并在所述减噪面板的所述中心部分与所述第一面板的所述表面之间延伸，其中所述至少一个壁结构限定形成穿过所述气室的流体流路的图案，所述流体流路具有大于所述减噪面板的所述中心部分的所述长度和所述宽度两者的有效长度。

2.根据权利要求1所述的面板组件，其中所述至少一个壁结构包括粘合剂。

3.根据权利要求2所述的面板组件，其中所述至少一个壁结构粘结到所述第一面板的所述表面与所述减噪面板的所述中心部分中的至少一者。

4.根据权利要求3所述的面板组件，其中所述至少一个壁结构粘结到所述第一面板的所述表面与所述减噪面板的所述中心部分两者。

5.根据权利要求1所述的面板组件，其中所述至少一个壁结构包括延伸到所述流体流路中用于影响穿过所述流体流路的气体流的至少一个流体流控制特征。

6.根据权利要求1所述的面板组件，其中所述流体流路包括路径宽度，并且其中所述路径宽度介于所述中心部分的所述长度的八分之一与十分之一之间。

7.根据权利要求1所述的面板组件，其中所述至少一个壁结构包括一起配合限定所述流体流路的多个壁结构。

8.根据权利要求1所述的面板组件，其中所述流体流路包括单个路径。

9.根据权利要求1所述的面板组件，其中所述流体流路包括多个路径。

10.根据权利要求1所述的面板组件，其中所述至少一个壁结构的所述图案限定所述流体流路以包括大体往复形图案，所述往复形图案具有大体平行于所述中心部分的所述宽度延展的多个长段和大体平行于所述中心部分的所述长度延展的多个短段，所述流体流路的所述多个短段中的一个短段连接所述流体流路的一对相邻长段。