CN113086019A

CN113086019A - 低噪声口袋式轮罩

Info

Publication number: CN113086019A
Application number: CN202010419143.1A
Authority: CN
Inventors: 李种贤; 孙炳哲; 李进瑞; 李柱完; 魯东官
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2020-01-08
Filing date: 2020-05-18
Publication date: 2021-07-09
Also published as: DE102020206344A1; KR20210089364A; US11724656B2; US20210206332A1

Abstract

本发明提供一种低噪声口袋式轮罩，其包括安装成面向车辆轮胎的表面的防护罩，其中，为在防护罩内朝向车辆内部突出地形成降噪口袋。由于降噪口袋形成在轮罩的预期由于轮胎花纹噪声而形成声场的端部，因此干扰并防止由于轮胎花纹噪声而形成声场。

Description

低噪声口袋式轮罩

技术领域

本发明涉及一种低噪声口袋式轮罩，更具体地说，涉及这样一种低噪声口袋式轮罩，其能够有效去除由轮胎花纹部件产生并恶化车辆内行驶噪声的尖峰噪声。

背景技术

轮罩安装在车辆上，通过覆盖车身来增强美观，并防止轮胎污染车身。同时，研究表明，当车辆行驶时，轮胎花纹噪声在800Hz至1200Hz频率范围内产生。

同时，研究表明，当车辆行驶时，轮胎花纹噪声在800Hz至1200Hz的频率范围内产生(S.W.Hwang、M.J.Bang、G.H.Rho和C.T.Cho，“轮胎花纹噪声的研究”，韩国噪声与振动工程学会春季会议论文集，第310至313页，2006)。

由于峰值噪声特性，轮胎花纹噪声被车辆内的用户识别。此外，根据轮胎表面与轮罩之间的距离产生轮胎花纹噪声的声学相长干涉现象，其恶化在车辆内听到的行驶噪声。

图1为示出根据相关技术在安装有轮罩的车辆内和未安装轮罩的车辆内检测到的行驶噪声的图。如图1所示，当安装有轮罩时，测量到车辆内检测到的行驶噪声的峰值点较高。当安装有轮罩时，对应于轮胎花纹噪声峰值点的频率的振动集中在轮罩的特定部分上，形成声场。

图2示出分析根据相关技术的轮罩的声场的结果。如图2所示，强声场在轮胎花纹噪声的频率(例如，从800Hz到1200Hz)集中在防护罩一侧的端部。因此，可由此推断与轮胎花纹噪声峰值点对应的频率的振动在轮罩中形成声场，从而放大轮胎花纹噪声的峰值点。此外，由于轮胎花纹噪声在峰值点被放大的状态下被引入车辆内部，因此在车辆内部检测到的行驶噪声变差。

发明内容

本发明提供了一种低噪声口袋式轮罩，其能够有效地去除作为轮胎花纹分量并恶化在车辆内部检测到的行驶噪声的尖峰噪声。本发明的其他目标和优点可以通过如下的描述得以理解，并且参照本发明的实施方案会变得明显。而且，对于本发明所属领域中的技术人员明显的是，可以通过所要求保护的装置及其组合来实现本发明的目标和优点。

根据本发明的示例性实施方案，低噪声口袋式轮罩可以包括安装成面向车辆中的轮胎的表面的防护罩，其中，可以在防护罩中朝向车辆内部突出地形成降噪口袋。此外，防护罩可以呈弧形，降噪口袋可以包括入口，其在防护罩的内表面上形成；以及空间，其从入口朝向防护罩的外侧突出。

入口可以设置在防护罩的两个端部的车辆后方的端部的一侧。防护罩可以呈弧形，降噪口袋可以包括：第一口袋，其设置在防护罩的两个端部的车辆后方的端部的一侧；以及第二口袋，其形成为比第一口袋更靠近防护罩的中心部分。

可以应用波长管原理计算与平行于地面且与车辆行驶方向相同方向的假想线垂直的空间的高度。空间的高度可以由下面的公式1计算：

公式1

h＝(1/4)×(c/f),

其中，h表示空间的高度，c表示声速(约340m/s)，f表示目标频率(约700hz至1400hz的范围)。

可以应用膨胀管原理计算与平行于地面的假想线垂直的入口的长度。入口的长度可以由下面的公式2计算：

公式2

a＝(1/2)×(c/f)＝2×h,

其中，a表示入口的长度，c表示声速(约340m/s)，f表示目标频率(约700hz至1400hz的范围)，h表示空间220的高度。

此外，降噪口袋可以形成为两个或多个降噪口袋，从防护罩的两个端部的车辆的后方的端部的一侧朝向防护罩的中心部分布置；以及因为两个或多个降噪口袋形成为更靠近防护罩的中心部分，被代入计算入口的长度和空间的高度的目标频率可以被设置为更小。

另外，空间的高度可以包括：第一高度，其与离地面最近的空间的下表面的边缘的尺寸相对应；以及第二高度，其对应于比空间的下表面距离地面更远的空间的上表面的边缘的尺寸，被代入计算第一高度和第二高度的目标频率可以彼此不同，以及被代入计算第一高度和第二高度的目标频率中的较小目标频率可以被代入计算入口的长度。

与平行于地面的假想线垂直的入口长度可以在约12cm至24cm的范围内确定，与平行于地面且与车辆行驶方向相同的假想线垂直的空间的高度可以在约6cm至12cm的范围内确定。

附图说明

现在将参照下文中仅以示出的方式给出的附图中示出的本发明的示例性实施方案详细地描述本发明的以上和其它特征，因而对本发明是非限定性的，其中：

图1为示出根据相关技术在安装有轮罩的车辆和未安装轮罩的车辆的内部检测到的前排座椅处的行驶噪声的图；

图2为示出分析根据相关技术的轮罩的声场的结果的图；

图3为示出根据本发明的一个示例性实施方案的低噪声口袋式轮罩的立体图；

图4至图6为示出根据本发明的一个示例性实施方案的图3的低噪声口袋式轮罩的主要部分的横截面图；

图7为示出根据本发明的一个示例性实施方案的入口长度和空间高度的横截面图；

图8为根据本发明的一个示例性实施方案的设置目标频率的图；

图9示出根据本发明的一个示例性实施方案的在轮罩的前后方向测量噪声的结果的图；

图10为示出根据本发明的一个示例性实施方案的在车辆内检测到的行驶噪声的图；

图11为示出根据本发明的一个示例性实施方案的波长管原理的示意图；以及

图12为示出根据本发明的一个示例性实施方案的膨胀管原理的示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共车辆、卡车、各种商用车辆的乘用车辆，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、燃烧发动机式车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石化能源的燃料)。

尽管将示例性实施方案描述为利用多个单元来执行示例性过程，但是应当理解，也可以由一个或多个模块来执行示例性过程。此外，应当理解，术语控制器/控制单元指的是包括存储器和处理器的硬件装置。存储器配置为存储模块，处理器具体地配置为执行所述模块以完成下面进一步描述的一个或多个过程。

本文中所使用的术语仅出于描述具体实施方案的目的并且并不旨在限制本发明。此处所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚指明了另外的情况。应该进一步理解的是，当被用在该说明书中时，术语“包括”和/或“包含”，指定存在陈述的特征、数值、步骤、操作、元件、和/或组件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、数值、步骤、操作、元件、组件、和/或其组合。此处所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列出的项目的任意和全部组合。

除非具体陈述或根据上下文是明显的，此处所使用的术语“大约”理解为在本领域的正常容忍范围内，例如在2倍平均标准差内。“大约”能够理解为在陈述的值的10％，9％，8％，7％，6％，5％，4％，3％，2％，1％，0.5％，0.1％，0.05％，或0.01％内。除非根据上下文很清楚是另外的情况，此处所提供的所有数值由术语“大约”进行修改。

以下，将参考附图描述根据本发明的一个示例性实施方案的低噪声口袋式轮罩。

如图3至图7所示，根据本发明的一个示例性实施方案的低噪声口袋式轮罩可以包括安装在车辆中面对轮胎的表面T的防护罩100和形成为在防护罩100中向车辆内部突出的降噪口袋200。图3所示的防护罩100可以以弧形的形状制造。此外，防护罩100可以制造成基于轮胎的中心点的直径大于轮胎的直径。防护罩100可以由铁材料制造。可以在防护罩100中形成用于增加空气流量的导向装置等。

如图4至图7所示，可以假定防护罩100和轮胎的表面T之间的距离d在约6厘米(cm)至12厘米(cm)的范围内。降噪口袋200可以包括入口210和空间220，所述入口210形成在防护罩100的内表面上并且长度为a，所述空间220形成为向防护罩100的外部突出、具有入口210的长度a。入口210可以形成在其中与轮胎花纹噪声的峰值点对应的振动频率的声场形成于防护罩100的表面的部分中。入口210可以形成为长度a是峰值点的振动频率的1/2波长。空间220可以形成为高度h是峰值点的振动频率的1/4波长。可以通过将声速除以振动频率得到1/4波长。

当轮胎花纹噪声沿防护罩100移动时，对应于峰值点的波长向空间220振荡，从而防止声场的形成。此外，由于可以防止在防护罩100中形成声场，因此不产生由声场引起的轮胎花纹噪声的放大。

如图2所示，入口210可以布置在防护罩100的两个端部的车辆后方的端部的一侧。如图9所示，在防护罩100的两个端部的车辆的前方的端部的一侧，对应于轮胎花纹噪声的峰值点的振动频率没有由于防护罩100而被放大。因此，降噪口袋200可以不形成在防护罩100的两个端部的车辆的前方的端部上。

如图5所示，降噪口袋200可以包括设置在防护罩100的两个端部的车辆后方的端部的一侧上的第一口袋201，以及形成在防护罩100的中心部分附近的第一口袋201之外的第二口袋202。由于在防护罩100中形成两个或多个降噪口袋200，因此可以防止形成不同频率的声场(参见图8)。

如图6所示，面向车辆后侧的空间220的内壁表面可以形成为倾斜的形状。同时，参照图7，可以在约12cm到24cm的范围内确定与平行于地面的假想线垂直的入口210的长度a。可以在约6cm至12cm的范围内确定空间220与平行于地面且与车辆行驶方向相同方向上的假想线垂直的高度h。在图7中，虚线表示轮胎噪声传播的波形。

此外，可以根据波长管原理(其中，从管道远端反射的声波在入口端反向以控制入口端的噪声(参见图11))和膨胀管原理(通过突然改变管道或管线的面积而降低噪声的传输灵敏度(见图12))算出入口210的长度a和空间220的高度h。与平行于地面且与车辆行驶方向相同方向的假想线垂直的空间220的高度h可以通过下面的公式1计算。

公式1

h＝(1/4)×(c/f)

其中，h表示空间220的高度，c表示声速(约340m/s)，f表示目标频率(约700hz至1400hz的范围)。

此外，与平行于地面的假想线垂直的入口210的长度a可以通过下面的公式2计算。

公式2

a＝(1/2)×(c/f)＝2×h

其中，a表示入口210的长度，c表示声速(约340m/s)，f表示目标频率(约700hz至1400hz的范围)，h表示空间220的高度。

如图5所示，当两个或多个降噪口袋200形成为从在防护罩100的两个端部的车辆后方的端部的一侧朝向防护罩100的中心部分布置时，因为两个或多个降噪口袋200形成为更靠近防护罩100的中心部分，被代入从而计算入口210的长度a和空间220的高度h的目标频率可以被设置为更小或减小(与提供一个降噪口袋时相比)。

如图6所示，当降噪口袋200的内壁朝向车辆的后侧倾斜时，目标频率可以如下设置。在空间220的高度h中，当距离地面最近的空间220的下表面的边缘的尺寸被称为第一高度h1，并且距离地面远于空间220的下表面的空间220的上表面的边缘的尺寸被称为第二高度h2时，可以代入不同的目标频率计算第一高度h1和第二高度h2。此外，被代入计算第一高度h1和第二高度h2的目标频率中的较小目标频率可以代入计算入口210的长度a。

如上所述，根据按照本发明的一个示例性实施方案的低噪声口袋式轮罩，降噪口袋200可以形成在预期由于轮胎花纹噪声而形成声场的轮罩的端部，可以干扰并防止由于轮胎花纹噪声而形成声场。

如图10所示，当应用本发明的一个示例性实施方案时，测量到目标频率范围中的峰值点低于不应用本发明的一个示例性实施方案时的峰值点。因此，图10示出，可以有效地去除在车辆内部检测到的恶化行驶噪声的轮胎花纹分量的尖峰噪声。

根据按照本发明的一个示例性实施方案的上述低噪声口袋式轮罩，降噪口袋可以形成在预期由于轮胎花纹噪声而形成声场的轮罩的端部，可以干扰并防止由于轮胎花纹噪声而形成声场。因此，可以有效地去除在车辆内部检测到的恶化行驶噪声的轮胎花纹分量的尖峰噪声。

尽管已经关于具体示例性实施方案对本发明进行了描述，但是，对于本领域技术人员明显的是，可以进行各种改变和修改，而不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。因此，应当注意，此类变更或修改落入本发明的权利要求的范围中，并且应当基于所附权利要求来解释本发明的范围。

Claims

1.一种低噪声口袋式轮罩，其包括：

安装成面向车辆轮胎的表面的防护罩，

其中，在防护罩内朝向车辆内部突出地形成降噪口袋。

2.根据权利要求1所述的低噪声口袋式轮罩，其中，所述防护罩呈弧形，所述降噪口袋包括：

入口，其在防护罩的内表面上形成；以及

空间，其从入口朝向防护罩的外侧突出。

3.根据权利要求2所述的低噪声口袋式轮罩，其中，入口设置在防护罩的两个端部的车辆后方的端部的一侧。

4.根据权利要求1所述的低噪声口袋式轮罩，其中，防护罩呈弧形，降噪口袋包括：

第一口袋，其设置在防护罩的两个端部的车辆后方的端部的一侧；以及

第二口袋，其形成为比第一口袋更靠近防护罩的中心部分。

5.根据权利要求2所述的低噪声口袋式轮罩，其中，应用波长管原理计算与平行于地面且与车辆行驶方向相同方向的假想线垂直的空间的高度。

6.根据权利要求5所述的低噪声口袋式轮罩，其中，空间的高度由下面的公式1计算：

公式1：

h＝(1/4)×(c/f)，

其中，h表示空间的高度，c表示声速，f表示目标频率。

7.根据权利要求6所述的低噪声口袋式轮罩，其中，应用膨胀管原理计算与平行于地面的假想线垂直的入口的长度。

8.根据权利要求7所述的低噪声口袋式轮罩，其中，入口的长度由下面的公式2计算：

公式2：

a＝(1/2)×(c/f)＝2×h，

其中，a表示入口的长度，c表示声速，f表示目标频率，h表示空间的高度。

9.根据权利要求8所述的低噪声口袋式轮罩，其中：

降噪口袋形成为两个或多个降噪口袋，从防护罩的两个端部的车辆的后方的端部的一侧朝向防护罩的中心部分布置；以及

因为两个或多个降噪口袋形成为更靠近防护罩的中心部分，被代入计算入口的长度和空间的高度的目标频率被设置为减小。

10.根据权利要求8所述的低噪声口袋式轮罩，其中，空间的高度包括：

第一高度，其与离地面最近的空间的下表面的边缘的尺寸相对应；以及

第二高度，其对应于比空间的下表面距离地面更远的空间的上表面的边缘的尺寸，以及

其中，被代入计算第一高度和第二高度的目标频率彼此不同，以及

其中，被代入计算第一高度和第二高度的目标频率中的最小目标频率被代入计算入口的长度。