CN216833161U - 后背门总成结构及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种后背门总成结构及车辆，包括从内向外依次叠加设置的后背门内板、后背门外板和附加板；附加板与后背门外板之间形成封闭式的第一谐振腔，后背门外板上形成有与第一谐振腔对应连通的若干第一开口；第一谐振腔之内设有多个分别支撑于后背门外板和附加板之间的支撑件，相邻两个支撑件之间的质量和/或体积不相等。本实用新型能利用谐振消声原理对车内声腔模态进行衰减，有效改善动力总成、路面激励引起车内声腔模态产生车内轰鸣声的问题，还能实现避频设计，有效衰减动力总成、路面传递至后背门的振动能量。

Description

后背门总成结构及车辆

技术领域

本实用新型属于车辆零部件技术领域，具体涉及一种后背门总成结构及车辆。

背景技术

随着汽车行业的发展，用户对于汽车的需求已经不仅是停留在代步工具的水平，而是对其驾乘舒适度和使用品质感有着越来越高的追求。对于驾乘舒适度的指标而言，车内噪声影响甚大，因而，是否能够有效控制车内噪声，成为提升驾乘舒适度和品质感的重要影响因素。

车内噪声产生的原因多种多样，其中一类重要来源是动力总成的振动激励以及轮胎与路面摩擦产生的激励，车身整体作为振动最终的受体，继而会在乘员舱内形成噪声。众所周知，SUV等车型的车辆中，车身的开闭部件主要有侧门和后背门，后背门又是其中较大的开闭部件，后背门与车身其他部分形成闭合的声腔系统，其成为振动噪声传递的重要路径之一。

现有的后背门结构容易传递振动，并且不能使车门声腔模态产生的能量得到有效衰减，车内轰鸣问题显著，影响驾乘舒适度。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种后背门总成结构及车辆，旨在提升后背门的振动衰减能力，并实现消声设计，为车辆驾驶静谧性和舒适性提供保障。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

第一方面，提供一种后背门总成结构，包括：

从内向外依次叠加设置的后背门内板、后背门外板和附加板；

所述附加板与所述后背门外板之间形成封闭式的第一谐振腔，所述后背门外板上形成有与所述第一谐振腔对应连通的若干第一开口；

所述第一谐振腔之内设有多个分别支撑于所述后背门外板和所述附加板之间的支撑件，相邻两个所述支撑件之间的质量和/或体积不相等。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，多个所述支撑件沿上下方向形成有多行。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，定义相邻两个所述支撑件之中质量较大的所述支撑件的质量为M₁，定义相邻两个所述支撑件之中质量较小的所述支撑件的质量为M₂，所述M₁和M₂之间满足：

(M₁-M₂)/M₂>0.1。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，定义相邻两个所述支撑件之中体积较大的所述支撑件的体积为V₁，定义相邻两个所述支撑件之中体积较小的所述支撑件的体积为V₂，所述V₁和V₂之间满足：

(V₁-V₂)/V₂>0.1。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，相邻两行所述支撑件的数量不相等。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述后背门内板上形成有若干第二开口，所述第二开口通过所述第一开口与所述第一谐振腔连通。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述后背门内板与所述后背门外板之间形成对应于所述第一谐振腔内侧的第二谐振腔，所述第一开口和所述第二开口分别连通于所述第二谐振腔；

所有所述第一开口的总开口面积大于或小于所有所述第二开口的总开口面积。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述附加板为向外侧凸出的折弯板体，使得所述第一谐振腔的纵截面呈三角形。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述支撑件为锥体构件，且所述支撑件的小端朝向所述后背门外板。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，有如下效果：

1、通过在后背门外板上设置第一开口，结合附加板与后背门外板之间形成的第一谐振腔，利用谐振消声原理对车内声腔模态进行衰减，提升后背门结构的噪声衰减性能，能有效改善动力总成、路面激励引起车内声腔模态产生车内轰鸣声的问题。

2、通过在后背门外板和附加板之间增加支撑，提升后背门总成结构整体的强度，并且，通过使相邻的支撑件之间形成质量和/或体积上的差异，继而可以有效避免支撑件之间的振动频率重合叠加导致共振，继而实现避频设计，有效衰减动力总成、路面传递至后背门的振动能量。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括上述的后背门总成结构。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，通过采用上述的后背门总成结构，通过后背门同时实现对动力总成、路面激励引起车内声腔模态产生车内轰鸣声问题，以及后背门容易传递振动问题的改善，有效控制了车内噪声的产生，提升驾驶静谧感和舒适度，继而提升车辆的品质感。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的后背门总成结构的后视结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1的左视图；

图4为本实用新型实施例采用的附加板与加强支撑结构的装配示意图一；

图5为本实用新型实施例采用的附加板与加强支撑结构的装配示意图二；

图6为图3的左视图；

图7为本实用新型实施例提供的后背门总成结构的爆炸分解图；

图8为图6中后背门外板的结构示意图；

图9为图6中后背门内板的结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的后背门总成结构的谐振消声原理示意图。

附图标记说明：

1、后背门内板；

2、后背门外板；

3、附加板；

4、第一谐振腔；

51、第一开口；52、第二开口；

6、支撑件；61加强筋；

7、第二谐振腔；

8、安装留空。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，本申请中的术语“内”指的是朝向乘员舱的方向，反之则为“外”；术语“上下”指的是高度方向；术语“左右”指的是宽度方向。具体指向在附图中示出。

请一并参阅图1至图9，现对本实用新型提供的后背门总成结构进行说明。所述后背门总成结构，包括从内向外依次叠加设置的后背门内板1、后背门外板2和附加板3；附加板3与后背门外板2之间形成封闭式的第一谐振腔4，后背门外板2上形成有与第一谐振腔4对应连通的若干第一开口5；第一谐振腔4之内设有多个分别支撑于后背门外板2和附加板3之间的支撑件6，相邻两个支撑件6之间的质量和/或体积不相等。

本实施例提供的后背门总成结构，与现有技术相比，能达到以下的有益效果：

1、通过在后背门外板2上设置第一开口5，结合附加板3与后背门外板2之间形成的第一谐振腔4，利用谐振消声原理对车内声腔模态进行衰减，提升后背门结构的噪声衰减性能，能有效改善动力总成、路面激励引起车内声腔模态产生车内轰鸣声的问题。

2、振动与质量、刚度和阻尼有关，避频设计的主要目的是，通过影响质量、刚度、阻尼等关键要素，使得构件之间难以形成频率重合叠加导致的共振，继而抑制振动噪声，通过在后背门外板2和附加板3之间增加支撑，提升后背门总成结构整体的强度和刚度；并且，由于振动与质量、刚度和阻尼有关，通过使相邻的支撑件6之间形成质量和/或体积上的差异，能有效避免支撑件6之间的振动频率重合叠加，避免共振，实现避频设计，有效衰减动力总成、路面传递至后背门的振动能量。需要理解的是，本实施例中，可通过单独采用质量差异的合理化设计来实现避频设计，也可通过单独采用体积差异(体积对质量、阻尼等因素都会产生影响)的合理化设计来实现避频设计，或者，可以采用质量差异、体积差异共存的方案实现避频设计。

总体来说，本申请实施例充分利用后背门总成结构的空间，形成了谐振消声和减震消声相结合的结构，对后背门所传递的振动和噪声能量进行有效衰减，继而提升。

本申请的后背门外板2和后背门内板1上均开设有安装留空8，用以安装后背门玻璃，附加板3位于安装留空8的下方。

在一些实施例中，参阅图2、图4、图5及图7，为了避免支撑件6与附加板3之间应应力集中发生结构损坏，支撑件6的外周面与附加板3之间设有加强筋61。

在一些实施例中，参阅图2、图4、图5及图7，为了充分利用第一谐振腔4的内部空间来增加支撑点位，并使支撑受力更加均匀，多个支撑件6沿上下方向形成有多行。

具体实施时，相邻两行支撑件6之间在上下方向上可以大致对正，也可以相互交错，在此不做唯一限定。

在一些实施例中，相邻两行支撑件6在数量上不同，通过对不同行之间的数量进行差异化设计，使得不同的支撑件所构成的行结构之前的质量存在更大的差异，大大增加了不同的支撑件所构成的行结构之间振动频率重合叠加的难度，继而优化了避频设计的效果。需要理解的是，相邻两行的支撑件6的数量也可以是相等的，实际设置方式可灵活选择，在此不做唯一限定。

在支撑件6成多行设置，或者不成行设置的情况下，定义相邻两个支撑件6之中质量较大的支撑件6的质量为M₁，定义相邻两个支撑件6之中质量较小的支撑件6的质量为M₂，M₁和M₂之间满足：(M₁-M₂)/M₂>0.1。本实施例所限制的质量差异，不仅保证了避频设计的优良效果，同时还考虑到了支撑件6的刚度的问题，在质量方面做到了避频设计与支撑性能之间的平衡。

作为体积差异的一种具体实施方式，定义相邻两个支撑件6之中体积较大的支撑件6的体积为V₁，定义相邻两个支撑件6之中体积较小的支撑件6的体积为V₂，V₁和V₂之间满足：(V₁-V₂)/V₂>0.1。本实施例所限制的体积差异与前述的质量差异相互叠加，在同样的质量分布前提下，使得相邻的支撑件400之间的刚度差异做到最大，最大程度的增强避频效果，同时保证支撑性能可靠。

需要说明的是，上述体积差异的限制不仅可以在质量差异得到上述限定的情况下实现，也可以在质量差异为其他限定数值的情况下实现，在此不做唯一限定。

在一些实施例中，参阅图2、图4、图5及图7，支撑件6为锥体构件，其小端朝向后背门外板2。支撑件6可以是圆锥、多棱锥等，此种结构具有较高的结构稳定性，能提供更好的支撑效果，继而提升后背门整体的结构强度。需要理解的是，支撑件6还可以是拱形、T形、球形、柱形等结构，能满足支撑性能和避频设计性能的需求即可，在此不做唯一限定。

本申请实施例示例性的将多个支撑件6分为三行，且支撑件6均采用金字塔状的四棱锥结构(如图4及图5所示)。在数量设计和分布方式方面，前两行均具有三个支撑件6，最后一行具有四个支撑件6；在上下方向上，前两行支撑件6大致对正，最后一行则与前两行错位设置。在体积设计方面，第一行左右两侧的两个支撑件6的外端边长100mm，轴向长度80mm，内端边长20mm，第一行中间的支撑件6的外端边长120mm，轴向长度80mm，内端边长40mm；第二行左右两侧的两个支撑件6的外端长边的边长100mm，外端短边的边长80mm，轴向长度60mm，内端长边的边长30mm，内端短边的边长25mm，第二行中间的支撑件6的外端边长8mm，轴向长度60mm，内端边长18mm；最下方的第三行中间两个支撑件6的外端边长60mm，轴向长度60mm，内端边长15mm，两侧的两个支撑件6的外端边长80mm，轴向长度60mm，内端边长18mm。在质量设计方面，每一个支撑件6的质量与自身的体积呈正比，具体数值在此不再一一列举，能满足前述的质量差异要求即可。

对于上述成行分布的支撑件6，还需要说明的是，同一行中，不同支撑件6的质量可以是沿向左或向右的方向逐渐递增或递减的，也可以是无规律的分布；不同行之间的支撑件6的数量变化可以是有规律的(例如从上至下数量递增)，也可以是无规律的；支撑件6所形成的行列结构可以是有规律分布的(例如呈金字塔型分布)，也可以是无规律的。

在一些实施例中，参阅图1至图7，后背门内板1上形成有若干第二开口52，第二开口52通过第一开口51与第一谐振腔4连通。本实施例将第一谐振腔4通过后背门外板2和后背门内板1实现与车内空间的连通，能够利用第一谐振腔4与乘员舱之间的耦合关系，达到更加有效的调整谐振第一谐振腔吸收频率的目的，提升谐振消声的有效性。

为了优化谐振消声的效果，参阅图2，后背门内板1与后背门外板2之间形成对应于第一谐振腔4内侧的第二谐振腔7，第一开口51和第二开口52分别连通于第二谐振腔7；所有第一开口51的总开口面积与所有第二开口52的总开口面积不相等。

本实施例中，第一谐振腔4容积为V3(包含支撑件6所占用空间)，第一开口51的开口面积为Sc1，后背门外板2的板厚为Lc1，第二开口52的开口面积Sc2，第二谐振腔7在内外方向上的深度为Lc2(或者，后背门内板1的板厚为Lc2)，第二谐振腔7的容积为V4，通过对第一开口51与第二开口52的数量、面积进行增减，并使后背门外板2的总开口面积与后背门内板1的总开口面积进行差异化设计，形成不同频率所对应的谐振腔Sc1和Sc2，从而形成多频谐振腔结构，对车内声腔模态产生多频率能量进行衰减，继而进一步增强谐振消声的效果。

本实施例示例性的示出第一开口51的单个开口面积小于第二开口52的单个开口面积，并且第一开口51的总开口面积小于第二开口52的总开口面积。当然，对于单个谐振开口的面积差距也可以是第一开口51的单个开口面积大于第二开口52的单个开口面积，或两者相等；对总开口面积的差距也可以是第一开口51的总开口面积大于第二开口52的总开口面积，对于具体设置原则，能满足内侧的开口面积和外侧的开口面积不相等即可，具体实施方式在此不做唯一限定。

在一些实施例中，参阅图7及图8，为了进一步增强对多频率能量的衰减能力，第一开口51设有多个，多个第一开口51可以根据具体谐振需求分布在不同位置，设计更加灵活。

本实施例示例性的将第一开口51示出为两个，且堆成分布在后背门外板2的左右两侧，但需要理解的是，多个第一开口51在后背门外板2上也可以是不对称分布的；更进一步的，多个第一开口51可以是有规律分布的，也可以是无规律分布的，能平衡谐振及结构强度的需求即可，在此不做唯一限定。

在一些实施例中，参阅图6、图7及图9，第二开口52设有多个，多个开口可以根据具体谐振需求分布在不同位置，设计更加灵活。

本实施例示例性的将第二开口52分成沿上下方向分布的两行，上面一行仅设置一个第二开口52，下面一行则设置三个第二开口52，并且，这几个第二开口52大致沿后背门内板1的中线镜像对称分布。

另外，第一开口51的数量与第二开口52的数量可以相等，也可以不相等，在此不做唯一限定。本实施例中，示例性的将第一开口51的数量设置为两个，第二开口52的数量设置为四个。

在一些实施例中，参阅图1至图5，附加板3为向外侧凸出的折弯板体，使得第一谐振腔4的纵截面呈三角形。需要说明的是，本实施例中的“纵截面”指的是从上往下垂直于左右方向进行切割所获得的截面。本实施例使得附加板3形成三角形结构，利用三角形结构的稳定性强、强度高的特点，提升了附加板3的强度，继而有利于提升后背门整体的强度，使后背门总成结构具有更好的振动衰减能力，有利于降低车内噪声强度；同时，附加板3的设计还能为后背门增加越野元素、运动元素等，继而增强车辆的美观性，从外观上更加贴合用户的需求。需要理解的是，附加板3的凸出位置可以位于附加板3的上部、下部或中部，根据结构及外观需求进行设置，在此不做唯一限定。

由于上述的第一谐振腔4的截面呈三角形，为实现有效支撑，多个支撑件6主要分布于附加板3的中部，至少能对附加板3中部隆起区域(强度较弱的区域)提供有效支撑。当然，在附加板3的中部得到有效支撑的基础上，还可在附加板3靠近边缘的位置设置支撑件6，例如图4所示的实施例，附加板3的中部设有两行支撑件6，附加板3下边缘的位置还设有一行支撑件6，具体的实施方式在此不做唯一限定。

作为支撑件6安装的一种具体实施方式，支撑件6与安装板通过冲压一体成型。在此基础上，支撑件6为空心构件，还可以在支撑件6的内端设置连接孔等结构，方便其与后背门外板2进行连接，还能有效控制支撑件6的重量，对生产成本和整车质量做出合理规划，在不增加成本重量的前提下，提升后背门振动噪声衰减性能。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种车辆，包括上述的后背门总成结构。

本实施例提供的车辆，与现有技术相比，通过采用上述的后背门总成结构，通过后背门同时实现对动力总成、路面激励引起车内声腔模态产生车内轰鸣声问题，以及后背门容易传递振动问题的改善，有效控制了车内噪声的产生，提升驾驶静谧感和舒适度，继而提升车辆的品质感。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种后背门总成结构，其特征在于，包括：

从内向外依次叠加设置的后背门内板、后背门外板和附加板；

所述附加板与所述后背门外板之间形成封闭式的第一谐振腔，所述后背门外板上形成有与所述第一谐振腔对应连通的若干第一开口；

所述第一谐振腔之内设有多个分别支撑于所述后背门外板和所述附加板之间的支撑件，相邻两个所述支撑件之间的质量和/或体积不相等。

2.如权利要求1所述的后背门总成结构，其特征在于，多个所述支撑件沿上下方向形成有多行。

3.如权利要求1或2所述的后背门总成结构，其特征在于，定义相邻两个所述支撑件之中质量较大的所述支撑件的质量为M₁，定义相邻两个所述支撑件之中质量较小的所述支撑件的质量为M₂，所述M₁和M₂之间满足：

(M₁-M₂)/M₂>0.1。

4.如权利要求1或2所述的后背门总成结构，其特征在于，定义相邻两个所述支撑件之中体积较大的所述支撑件的体积为V₁，定义相邻两个所述支撑件之中体积较小的所述支撑件的体积为V₂，所述V₁和V₂之间满足：

(V₁-V₂)/V₂>0.1。

5.如权利要求2所述的后背门总成结构，其特征在于，相邻两行所述支撑件的数量不相等。

6.如权利要求1所述的后背门总成结构，其特征在于，所述后背门内板上形成有若干第二开口，所述第二开口通过所述第一开口与所述第一谐振腔连通。

7.如权利要求6所述的后背门总成结构，其特征在于，所述后背门内板与所述后背门外板之间形成对应于所述第一谐振腔内侧的第二谐振腔，所述第一开口和所述第二开口分别连通于所述第二谐振腔；

所有所述第一开口的总开口面积大于或小于所有所述第二开口的总开口面积。

8.如权利要求1所述的后背门总成结构，其特征在于，所述附加板为向外侧凸出的折弯板体，使得所述第一谐振腔的纵截面呈三角形。

9.如权利要求1所述的后背门总成结构，其特征在于，所述支撑件为锥体构件，且所述支撑件的小端朝向所述后背门外板。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的后背门总成结构。

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