[发明专利]车轮吸声降噪装置及具有其的车轮

说明书

本发明公开了一种车轮吸声降噪装置及具有其的车轮，其中，车轮吸声降噪装置包括多孔吸声基体和多个吸声结构。多个吸声结构设在多孔吸声基体上，每个吸声结构均具有延伸至多孔吸声基体表面的吸声入口；吸声结构包括汇聚区域和吸声区域，汇聚区域设在多孔吸声基体内且横截面尺寸相同，吸声区域的一端连通汇聚区域另一端形成吸声入口，吸声区域从汇聚区域向多孔吸声基体表面方向延伸时横截面尺寸逐渐增大。根据本发明实施例的车轮吸声降噪装置，在多孔吸声基体上设置吸声入口，且吸声入口连通吸声区域和汇聚区域，车辆在行驶过程中产生的胎腔共振噪声可通过吸声入口进入汇聚区域，并被多孔吸声基体的多孔结构吸收，提高车轮吸声降噪装置的降噪能力。

技术领域

本发明属于车轮生产制造技术领域，具体是一种车轮吸声降噪装置及具有其的车轮。

背景技术

车辆的路噪水平高低是衡量车辆品质的重要指标之一。车辆在行驶过程中，路面激励导致车轮内空气振动进而在胎腔中产生共振噪声，该胎腔共振噪声严重影响司乘人员在车舱内的乘坐舒适性。

现有技术中，为了减少胎腔共振噪声通常选择在轮胎圆周方向上设置微穿孔板、亥姆霍兹共振器等吸声结构，但上述吸声结构只能对较窄频率的声波能量进行吸收，对中低频声波能量的吸收效果不佳，且上述吸声结构还同时存在成本较高、体积较大等缺点，无法实现轮胎的轻量化，影响轮胎的散热性、缩短轮胎的使用寿命。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种车轮吸声降噪装置，所述车轮吸声降噪装置能够有效地降低胎腔共振噪声，并减少吸声结构的用料，实现车轮吸声降噪装置的轻量化，解决了现有技术中车轮吸声降噪装置无法达到降噪目的且体积大，影响轮胎的散热性和缩短轮胎使用寿命的技术问题。

本发明还旨在提出一种具有上述车轮吸声降噪装置的车轮。

根据本发明实施例的一种车轮吸声降噪装置，包括：多孔吸声基体；多个吸声结构，多个所述吸声结构设在所述多孔吸声基体上，且每个所述吸声结构均具有延伸至所述多孔吸声基体表面的吸声入口；所述吸声结构包括：汇聚区域，所述汇聚区域设在所述多孔吸声基体内，所述汇聚区域的横截面尺寸相同；吸声区域，所述吸声区域的一端与所述汇聚区域相连通，所述吸声区域的另一端形成所述吸声入口；所述吸声区域从所述汇聚区域向所述多孔吸声基体表面的方向延伸时产生的横截面尺寸逐渐增大。

根据本发明实施例的车轮吸声降噪装置，通过在多孔吸声基体上设置多个吸声结构，且每个吸声结构均具有形成在多孔吸声基体表面的吸声入口，车辆在行驶过程中产生的胎腔共振噪声可通过吸声入口进入吸声区域内，由于吸声区域从汇聚区域向多孔吸声基体表面的方向延伸时产生的横截面尺寸逐渐增大，基于声学黑洞能量汇聚机理，吸声区域会使得声波能量沿着吸声区域的延伸方向逐渐向汇聚区域聚集，将声波能量聚集至汇聚区域时，声波能量可被多孔吸声基体的多孔结构进一步吸收，进而达到吸声降噪的目的，提高车轮吸声降噪装置的降噪能力，且通过在多孔吸声基体上设置多个吸声结构，多个吸声结构还可减少多孔吸声基体的用料，降低生产成本，并减轻多孔吸声基体的重量，实现车轮吸声降噪装置的轻量化。本申请的车轮吸声降噪装置，降噪能力强、成本低且重量轻。

根据本发明一个实施例的车轮吸声降噪装置，所述吸声结构从所述汇聚区域至所述吸声区域的方向延伸时截断面的二分之一宽度值r与所述吸声结构在不同深度x处满足如下关系式：其中，r₀为汇聚区域的截断面的截断宽度值的一半；l₀为汇聚区域的截断面的深度；R为吸声入口的宽度值的一半；L为吸声结构的总深度；其中m大于2，r₀取值范围为0.1mm至1mm，R取值范围为2mm至5mm。

根据本发明一个实施例的车轮吸声降噪装置，所述吸声结构为吸声洞，所述吸声洞的一端形成所述吸声入口；所述汇聚区域形成为柱状的第一吸声洞，所述吸声区域形成为倒曲面锥面柱状体的第二吸声洞，所述第二吸声洞的横截面半径与所述第二吸声洞的深度呈幂指数函数关系。