CN113682246B - 一种可调谐振块结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种频率可调谐振块结构，其包括第一套管、第二套管、第三套管以及质量块，第二套管可移动地套设于第一套管的表面，以调节形成于第二套管的内壁与第一套管的外壁之间的第一空间体积；第三套管设于第二套管的表面，且第三套管的内壁与第二套管的外壁之间设有弹性件，弹性件的内部设有第二空间，第二空间和第一空间连通；质量块可拆卸地设于第三套管的外侧壁。该频率可调谐振块结构结构简单，通过第一空间体积发生变化，从而使得弹性件的刚度变大或变小，另一方面，由于质量块与第三套管可拆卸连接，也可以更换不同的质量的质量块，从两个方向实现频率的变化，因此对于谐振块的频率可以快速调节，且增大了频率变化的范围。

Description

一种可调谐振块结构

技术领域

本申请涉及汽车零部件领域，特别涉及一种可调谐振块结构。

背景技术

目前随着现代汽车工业的快速发展，人们对汽车的舒适性有了更高的要求，在汽车制造领域，NVH(Noise、Vibration、Harshness)是公认的衡量汽车舒适性的主要指标。而本发明所涉及的谐振块是汽车研发中比较被动的一种用于改善整车NVH的技术手段：即在整车装配完成后，对其进行NVH测试，如果发现某个零部件在某种频率下发生共振，造成整车NVH恶化、抖动及噪音较大，则会开发一个同频率的谐振块装配到此零部件上，以达到改善整车NVH的目的。但是，针对某个汽车零部件开发一个同频率的谐振块通常需要两个月的时间，而且针对不同的共振频率需要开发不同的谐振块；因此，不论是在时间上还是成本上，现有技术中所使用的谐振块都难以满足整车制造企业和消费者的要求。

相关技术中，一般通过橡胶及加装重量块的方式，通过橡胶刚度和重量块质量的匹配，实现目标频率，此方式试制周期较长，一种谐振块只能实现一种频率，会影响项目开发进度，一般在原谐振块上通过其他方式实现重量可调，进而实现频率可调。

但是仅重量可调对频率变化的范围影响有限。

发明内容

本申请实施例提供一种可调谐振块结构，以解决相关技术中仅原谐振块重量可调对频率变化的范围影响有限的问题。

提供了一种频率可调谐振块结构，其包括：

第一套管；

第二套管，所述第二套管可移动地套设于所述第一套管的表面，以调节形成于所述第二套管的内壁与所述第一套管的外壁之间的第一空间体积；

第三套管，所述第三套管设于所述第二套管的表面，且所述第三套管的内壁与所述第二套管的外壁之间设有弹性件，所述弹性件的内部设有第二空间，所述第二空间和第一空间连通；

质量块，所述质量块可拆卸地设于所述第三套管的外侧壁。

一些实施例中，所述第二套管相对第一套管轴向移动。

一些实施例中，所述第一套管包括第一套管本体以及设于第一套管本体外侧壁的第一凸板；

所述第二套管包括第二套管本体以及至少一块第二凸板，所述第二凸块设于所述第二套管本体的内侧；

其中，所述第一凸板与所述第二套管本体的内侧壁相贴，至少有一所述第二凸板与所述第一套管本体相贴，该第二凸板、第一凸板、第二套管本体以及第一套管本体围合，以形成所述第一空间。

一些实施例中，所述第一套管本体的外侧壁设有外螺纹，所述第二凸板的表面设有内螺纹，所述外螺纹与内螺纹之间螺纹配合。

一些实施例中，所述第一套管包括第一套管本体以及设于第一套管本体外侧壁的第一凸板；

所述第二套管包括第二套管本体以及两块第二凸板，所述第二凸块设于所述第二套管本体的内侧；

其中，所述第一凸板与所述第二套管本体的内侧壁相贴，其中一个所述第二凸板与所述第一套管本体相贴，该第二凸板、第一凸板、第二套管本体以及第一套管本体围合，以形成所述第一空间，另一第二凸板与所述第一凸板通过调节机构连接，所述调节结构可带动第二套管相对第一套管移动，以使得第一空间的体积发生变化。

一些实施例中，形成所述第一空间的第二凸板与所述第一套管本体滑动连接；

所述调节机构包括螺杆，所述螺杆与另一第二凸板螺纹连接，且螺杆的一端与形成所述第一空间的第一凸板转动连接。

一些实施例中，所述第三套管、弹性件以及第二套管围合，并形成所述第二空间。

一些实施例中，所述弹性件采用橡胶。

一些实施例中，所述橡胶硫化在所述第三套管以及第二套管上。

一些实施例中，所述质量块与所述第三套管的外侧壁螺纹连接。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种频率可调谐振块结构，由于第二套管可移动地套设于第一套管的表面，以使得第一空间体积发生变化，在第一空间体积发生变化时，其内部的液体会流入第二空间内，而第二空间内压力变大会挤压弹性件，从而使得弹性件的刚度变大，反之，则变小，另一方面，由于质量块与第三套管可拆卸连接，也可以更换不同的质量的质量块，因此，由于弹性件的刚度变化时通过压力进行无级变化且质量块可拆卸连接，从两个方向实现频率的变化，因此对于谐振块的频率可以快速调节，且增大了频率变化的范围。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的频率可调谐振块结构截面图；

图2为本申请实施例提供的频率可调谐振块结构的结构示意图。

图中：1、第一套管；11、第一套管本体；12、第一凸板；2、第二套管；21、第二套管本体；22、第二凸板；3、第一空间；4、第三套管；5、弹性件；6、第二空间；7、质量块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

目前随着现代汽车工业的快速发展，人们对汽车的舒适性有了更高的要求，在汽车制造领域，VH(Noise、Vibration、Harshness)是公认的衡量汽车舒适性的主要指标。而本发明所涉及的谐振块是汽车研发中比较被动的一种用于改善整车NVH的技术手段：即在整车装配完成后，对其进行NVH测试，如果发现某个零部件在某种频率下发生共振，造成整车NVH恶化、抖动及噪音较大，则会开发一个同频率的谐振块装配到此零部件上，以达到改善整车NVH的目的。但是，针对某个汽车零部件开发一个同频率的谐振块通常需要两个月的时间，而且针对不同的共振频率需要开发不同的谐振块；因此，不论是在时间上还是成本上，现有技术中所使用的谐振块都难以满足整车制造企业和消费者的要求。

相关技术中，一般通过橡胶及加装重量块的方式，通过橡胶刚度和重量块质量的匹配，实现目标频率，此方式试制周期较长，一种谐振块只能实现一种频率，会影响项目开发进度，一般在原谐振块上通过其他方式实现重量可调，进而实现频率可调。

但是仅重量可调对频率变化的范围影响有限。

本申请实施例提供了一种频率可调谐振块结构，其能解决相关技术中仅原谐振块重量可调对频率变化的范围影响有限的问题。

为解决上述问题，请参阅图1-2，本申请实施例提供了一种频率可调谐振块结构，其包括第一套管1、第二套管2、第三套管4以及质量块，所述第二套管2可移动地套设于所述第一套管1的表面，以调节形成于所述第二套管2的内壁与所述第一套管1的外壁之间的第一空间3体积；所述第三套管4套设于所述第二套管2的表面，且所述第三套管4的内壁与所述第二套管2的外壁之间设有弹性件5，所述弹性件5的内部设有第二空间6，所述第二空间6和第一空间3连通；所述质量块7可拆卸地设于所述第三套管4的外侧壁。

具体地，所述第二套管2可移动地套设于所述第一套管1的表面，第三套管4设于所述第二套管2的表面，第三套管4一般通过弹性件5的方式间接与第二套管2连接。第一套管1的内侧壁设有内螺纹，因此通过在内侧壁转动连接有螺栓，使得本申请中的谐振块通过螺栓固定在车身上或汽车上的某个零件上。

在主机厂车型项目研发后期，由于结构件方案基本确定，在结构件组成的系统中，会导致在某一特定频率下，振动较大，容易引起车内乘客抱怨，为解决这一问题，需要再振动传递路线上的某一零件加装谐振块，通过设定谐振块的固有频率，实现与整车系统在该频率下的振动相抵消。谐振块固有频率的设定可参考公式：

其中，f代表谐振块的频率，k代表弹性件5的刚度，m代表质量块7的质量。

一般通过橡胶及加装重量块的方式，通过橡胶刚度和重量块质量的匹配，实现目标频率但此方式试制周期较长，一种谐振块只能实现一种频率，会影响项目开发进度。

在具体实施阶段时，由于第二套管2可移动地套设于第一套管1的表面，以使得第一空间3体积发生变化，在第一空间3体积发生变化时，其内部的液体会流入第二空间6内，而第二空间6内压力变大会挤压弹性件5，从而使得弹性件5的刚度变大，反之，则变小，另一方面，由于质量块7与第三套管4可拆卸连接，也可以更换不同的质量的质量块7，因此，由于弹性件5的刚度变化时通过压力进行无级变化且质量块7可拆卸连接，从两个方向实现频率的变化，因此对于谐振块的频率可以快速调节，且增大了频率变化的范围。

相比于当前原谐振块上通过其他方式实现重量可调，进而实现频率可调，但仅重量可调对频率变化的范围影响有限。

本申请通过一次设计，能够实现不同频率的转换，而且，刚度和重量均可调整，能够扩大频率调整的范围。

在其中的一个实施例中，所述第二套管2相对第一套管1轴向移动。

在本实施例中，所述第一套管1包括第一套管本体11以及设于第一套管本体11外侧壁的第一凸板12；

所述第二套管2包括第二套管本体21以及至少一块第二凸板22，所述第二凸块设于所述第二套管本体21的内侧；

其中，所述第一凸板12与所述第二套管本体21的内侧壁相贴，至少有一所述第二凸板22与所述第一套管本体11相贴，该第二凸板22、第一凸板12、第二套管本体21以及第一套管本体11围合，以形成所述第一空间3。

第二套管2包括第二套管本体21以及两块第二凸板22，所述第一凸板12与所述第二套管本体21的内侧壁相贴，所述第二凸板22与所述第一套管本体11相贴，在本实施例中，标记两第二凸板22分别为A与B，其中，A、第一凸板12、第二套管本体21以及第一套管本体11围合，以形成所述第一空间3。

需要理解的是，由于在第一空间3和第二空间6内流动的是液体，一般采用的液压油结构，因此为了保证液体不流出到外界去，因此需要保证第一凸板12与所述第二套管本体21的内侧壁相贴，第二凸板22与所述第一套管本体11相贴，进一步地，可以在第一凸板12朝向第二套管本体21一侧设置有密封圈，具体地，第一凸板12朝向第二套管本体21一侧向内凹陷有一凹槽，在凹槽内嵌有密封圈，同理，在第二凸板22，也就是A，在第二凸板22朝向第一套管本体11一侧设置有密封圈，具体地，第二凸板22朝向第一套管本体11一侧向内凹陷有一凹槽(图中未显示)，在凹槽内嵌有密封圈。由于密封圈的设置，可以进一步地提高密封效果。

在本实施例中，所述第一套管本体11的外侧壁设有外螺纹(图中未显示)，所述第二凸板22的表面设有内螺纹(图中未显示)，所述外螺纹与内螺纹之间螺纹配合。

因此通过转动第二套管2，可以使得第二套管2相对第一套管1轴向移动，在轴向移动的过程中，A、第一凸板12、第二套管本体21以及第一套管本体11围合的空间的体积会发生变化，在第一空间3体积发生变化时，具体来说，当第一空间3体积变小时，其内部的液体会流入第二空间6内，而第二空间6内压力变大会挤压弹性件5，从而使得弹性件5的刚度变大，反之，当第一空间3体积变大时，第二空间6内的液体会流入到第一空间3内，此时第二空间6内的压力减小，此时弹性件5不再受到挤压，因此弹性件5的刚度又下降，可以调节谐振块的频率。

在另外一个实施例中，所述第一套管1包括第一套管本体11以及设于第一套管本体11外侧壁的第一凸板12；

所述第二套管2包括第二套管本体21以及两块第二凸板22，所述第二凸块设于所述第二套管本体21的内侧；

其中，所述第一凸板12与所述第二套管本体21的内侧壁相贴，其中一个所述第二凸板22与所述第一套管本体11相贴，该第二凸板22、第一凸板12、第二套管本体21以及第一套管本体11围合，以形成所述第一空间3，另一第二凸板22与所述第一凸板12通过调节机构连接，所述调节结构可带动第二套管2相对第一套管1移动，以使得第一空间3的体积发生变化。

第二套管2包括第二套管本体21以及两块第二凸板22，所述第一凸板12与所述第二套管本体21的内侧壁相贴，所述第二凸板22与所述第一套管本体11相贴，在本实施例中，标记两第二凸板22分别为C与D，其中，C、第一凸板12、第二套管本体21以及第一套管本体11围合，以形成所述第一空间3。

需要理解的是，由于在第一空间3和第二空间6内流动的是液体，一般采用的液压油结构，因此为了保证液体不流出到外界去，因此需要保证第一凸板12与所述第二套管本体21的内侧壁相贴，第二凸板22与所述第一套管本体11相贴，进一步地，可以在第一凸板12朝向第二套管本体21一侧设置有密封圈，具体地，第一凸板12朝向第二套管本体21一侧向内凹陷有一凹槽，在凹槽内嵌有密封圈，同理，在第二凸板22，也就是C，在第二凸板22朝向第一套管本体11一侧设置有密封圈，具体地，第二凸板22朝向第一套管本体11一侧向内凹陷有一凹槽(图中未显示)，在凹槽内嵌有密封圈。由于密封圈的设置，可以进一步地提高密封效果。

在本实施例中，形成所述第一空间3的第二凸板22与所述第一套管本体11滑动连接；

所述调节机构包括螺杆，所述螺杆与另一第二凸板22螺纹连接，且螺杆的一端与形成所述第一空间3的第一凸板12转动连接。

即C与所述第一套管本体11滑动连接，所述螺杆与D螺纹连接，且螺杆的一端与形成所述第一空间3的第一凸板12转动连接。

由于第一套管1是固定的，因此当螺杆转动时，第一凸板12并不移动，此时，只有D相对螺杆转动且发生位移，在D发生位移时，会带动整个第二套管2移动，因此在螺杆转动的过程中，此时C、第一凸板12、第二套管本体21以及第一套管本体11围合的第一空间3的体积发生变化。

第三套管4、弹性件5以及第二套管2围合，并形成所述第二空间6。

在此实施例中，弹性件5是暴露在外界环境中的，此时其侧边不受限位阻挡，因此在变形时有足够的空间便于弹性件5变形。

在另外一个实施例当中，为了保证弹性件不受外界环境的干扰，，所述第三套管4还可以包括第三套管本体以及至少两块第三凸板，至少两块所述第三凸板设于所述第三套管本体的内侧，且其中第三套管本体、第二套管2以及两块所述第三凸板围合有第三空间，所述弹性件5设于所述第三空间内。

为了保证弹性件5有一定的活动空间，在此实施例中，弹性件5整体的体积应当小于仅有第三套管的情况，参见图1，此时为仅有第三套管41的情况

在本实施中，第三套管4包括第三套管本体以及两块第三凸板，两块第三凸板分别设于第三套管本体的两端，来保证整个第三空间的体积，弹性件5设于所述第三空间内，在弹性件5的开有第二空间6，在本实施例中，第二空间6开设于第三空间内，而第二套管2上开有流通孔，以便第二空间6与第一空间3连通。

作为优选的，所述弹性件5采用橡胶，所述第二空间6设于橡胶的内部，橡胶为现有结构，因此在此不多做解释。为了保证橡胶在使用过程中，不易发生偏移，也为了保证本申请中的频率可调谐振块结构的稳定性，因此将橡胶硫化在所述第三套管4以及第二套管2上。

具体地，所述质量块7与所述第三套管4的外侧壁螺纹连接，通过先设置不同质量的质量块7，使得每个质量块7都可以与第三套管4的外侧壁螺纹连接，然后根据实际情况，挑选合适的质量块7与质量块7，从而保证谐振块结构的频率。

当然，也可以通过现有技术中别的方式，来实现质量块7的可拆卸功能，例如，在第三套管4的外侧壁设有凹槽，在质量块7上设置有凸起，通过凸起与凹槽的卡扣配合，也可以实现质量块7的可拆卸功能，具体而言，还可以通过锁紧机构，使得当质量块7与第三套管4安装时不会轻易脱落。

本申请的工作原理如下：

第二套管2可移动地套设于第一套管1的表面，以使得第一空间3体积发生变化，在第一空间3体积发生变化时，其内部的液体会流入第二空间6内，而第二空间6内压力变大会挤压弹性件5，从而使得弹性件5的刚度变大，反之，则变小，另一方面，由于质量块7与第三套管4可拆卸连接，也可以更换不同的质量的质量块7，因此，由于弹性件5的刚度变化时通过压力进行无级变化且质量块7可拆卸连接，从两个方向实现频率的变化，因此对于谐振块的频率可以快速调节，且增大了频率变化的范围。

在其中的一个实施例中，第一套管本体11的外侧壁设有外螺纹(图中未显示)，所述第二凸板22的表面设有内螺纹(图中未显示)，所述外螺纹与内螺纹之间螺纹配合。

因此通过转动第二套管2，可以使得第二套管2相对第一套管1轴向移动，在轴向移动的过程中，A、第一凸板12、第二套管本体21以及第一套管本体11围合的空间的体积会发生变化，在第一空间3体积发生变化时，具体来说，当第一空间3体积变小时，其内部的液体会流入第二空间6内，而第二空间6内压力变大会挤压弹性件5，从而使得弹性件5的刚度变大，反之，当第一空间3体积变大时，第二空间6内的液体会流入到第一空间3内，此时第二空间6内的压力减小，此时弹性件5不再受到挤压，因此弹性件5的刚度又下降，可以调节谐振块的频率，此时由于第二套管2与第一套管1之间是螺纹连接，通过转动第二套管2，使得第一空间3的体积发生变化，因此第二空间6的压力是缓慢变化的，使得橡胶缓慢发生形变，实现橡胶刚度的无级调节。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种频率可调谐振块结构，其特征在于，其包括：

第一套管（1）；

第二套管（2），所述第二套管（2）可移动地套设于所述第一套管（1）的表面，以调节形成于所述第二套管（2）的内壁与所述第一套管（1）的外壁之间的第一空间（3）体积；

第三套管（4），所述第三套管（4）设于所述第二套管（2）的表面，且所述第三套管（4）的内壁与所述第二套管（2）的外壁之间设有弹性件（5），所述弹性件（5）的内部设有第二空间（6），所述第二空间（6）和第一空间（3）连通；所述第一空间（3）内填充有液体，所述第二套管（2）相对第一套管（1）轴向移动，以使得第一空间（3）体积发生变化，在第一空间（3）体积发生变化时，其内部的液体会流入第二空间（6）内，而第二空间（6）内压力变大会挤压弹性件（5），从而使得弹性件（5）的刚度变大，反之，则变小；

质量块（7），所述质量块（7）可拆卸地设于所述第三套管（4）的外侧壁。

2.如权利要求1所述的频率可调谐振块结构，其特征在于：所述第一套管（1）包括第一套管本体（11）以及设于第一套管本体（11）外侧壁的第一凸板（12）；

所述第二套管（2）包括第二套管本体（21）以及至少一块第二凸板（22），所述第二凸板设于所述第二套管本体（21）的内侧；

其中，所述第一凸板（12）与所述第二套管本体（21）的内侧壁相贴，至少有一所述第二凸板（22）与所述第一套管本体（11）相贴，该第二凸板（22）、第一凸板（12）、第二套管本体（21）以及第一套管本体（11）围合，以形成所述第一空间（3）。

3.如权利要求2所述的可调谐振块结构，其特征在于：所述第一套管本体（11）的外侧壁设有外螺纹，所述第二凸板（22）的表面设有内螺纹，所述外螺纹与内螺纹之间螺纹配合。

4.如权利要求1所述的可调谐振块结构，其特征在于：所述第一套管（1）包括第一套管本体（11）以及设于第一套管本体（11）外侧壁的第一凸板（12）；

所述第二套管（2）包括第二套管本体（21）以及两块第二凸板（22），所述第二凸板设于所述第二套管本体（21）的内侧；

其中，所述第一凸板（12）与所述第二套管本体（21）的内侧壁相贴，其中一个所述第二凸板（22）与所述第一套管本体（11）相贴，该第二凸板（22）、第一凸板（12）、第二套管本体（21）以及第一套管本体（11）围合，以形成所述第一空间（3），另一第二凸板（22）与所述第一凸板（12）通过调节机构连接，所述调节机构可带动第二套管（2）相对第一套管（1）移动，以使得第一空间（3）的体积发生变化。

5.如权利要求4所述的可调谐振块结构，其特征在于：形成所述第一空间（3）的第二凸板（22）与所述第一套管本体（11）滑动连接；

所述调节机构包括螺杆，所述螺杆与另一第二凸板（22）螺纹连接，且螺杆的一端与形成所述第一空间（3）的第一凸板（12）转动连接。

6.如权利要求1所述的可调谐振块结构，其特征在于：所述第三套管（4）、弹性件（6）以及第二套管（2）围合，并形成所述第二空间（6）。

7.如权利要求1所述的可调谐振块结构，其特征在于：所述弹性件（5）采用橡胶。

8.如权利要求7所述的可调谐振块结构，其特征在于：所述橡胶硫化在所述第三套管（4）以及第二套管（2）上。

9.如权利要求1所述的可调谐振块结构，其特征在于：所述质量块（7）与所述第三套管（4）的外侧壁螺纹连接。

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