用于车厢通风口的防护罩、车厢结构和车辆的制作方法

1.本公开涉及车辆零部件的技术领域，特别涉及一种用于车厢通风口的防护罩、车厢结构和车辆。


背景技术：

2.车辆在行驶过程中需要保持车内的空气处于流动状态，所以在车辆上都会设计车厢通风口，一方面，这里的车厢通风口能够保证车辆在空调外循环时保持通风状态，空调吹进来的风会通过车厢通风口排出去；另外一方面，当车门关闭的瞬间会导致车内的压力骤增，可能会引发耳部不适，在这种情况下，车厢通风口能够起到泄压的作用。
3.然而，由于车厢通风口具有泄压功能，必然存在两个问题：首先，这样会存在进水风险，具体地，用户往往对车辆涉水的要求较高，通常驾驶车辆以普通的方式通过积水路面，由于车厢通风口一般设置在车辆的后围，车辆在涉水过程中会造成后保险杠兜水，这样水就会通过车厢通风口进入到车内，从而引起锈蚀问题，影响车辆安全性；其次，在车辆高速行驶过程中产生的排气噪声及轮胎噪声也会通过车厢通风口传递到驾驶室，这样会导致车内人员感受到较大噪音，无法满足用户对车内声品质的高要求。


技术实现要素：

4.本公开实施例的目的在于提供一种用于车厢通风口的防护罩、车厢结构和车辆，以解决现有技术中存在的水会通过车厢通风口进入到车内，从而引起锈蚀以及无法满足用户对车内声品质的高要求的问题。
5.本公开实施例提供一种用于车厢通风口的防护罩，包括相互连接的第一框体和第二框体，所述第一框体在垂直于进风方向上的截面面积大于所述第二框体的截面面积，所述第一框体的第一端与车厢连接并套设在所述车厢通风口上，所述第一框体的第二端通过第一连接部与所述第二框体的第一端连接，所述第二框体从所述第二框体的第一端到至所述第二框体的第二端设置为渐缩结构。
6.在一些实施例中，在所述第二框体的第二端的底壁的外侧设置有软胶部，所述软胶部背离所述第二框体的第二端的一侧与车辆的保险杠过盈配合。
7.在一些实施例中，所述第二框体的第二端的顶壁与车辆的保险杠之间设置缺口。
8.在一些实施例中，在所述第一连接部上设置至少一个排水孔。
9.在一些实施例中，在所述第一连接部上围绕所述第二框体设置多个所述排水孔。
10.在一些实施例中，在所述第一框体和/所述第二框体的内表面上设置吸音材料。
11.在一些实施例中，在所述第一框体的第一端设置第二连接部，所述第一框体通过所述第二连接部固定在所述车厢通风口所在的钣金平面上。
12.在一些实施例中，所述第一框体在垂直于进风方向上的截面的形状与所述车厢通风口的截面的形状匹配。
13.本公开实施例还提供一种车厢结构，包括车厢通风口，其还包括上述技术方案中
任一项所述的防护罩，所述防护罩套设在所述车厢通风口上。
14.本公开实施例还提供一种车辆，其包括上述技术方案所述的车厢结构。
15.本公开实施例能满足车厢通风口的基本防水功能，即能够防止车辆的后保险杠发生卷水并且能够快速将进来的水排出，具有防水性良好和排水效率高的优点，还能够消除胎噪等高频噪声以及低阶次噪声等，从而满足用户对车内声品质的高要求，此外，整体结构成本较低、安装方便并且通用性好，适用于所有车型。
附图说明
16.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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公开中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本公开实施例的防护罩的安装示意图；
18.图2为本公开实施例的防护罩的结构示意图；
19.图3为本公开实施例的防护罩的前视图；
20.图4为本公开实施例的防护罩的剖视图。
21.附图标记：
22.1-第一框体；2-第二框体；3-第一连接部；4-软胶部；5-排水孔；6-吸音材料；7-第二连接部；100-车厢通风口；200-后保险杠。
具体实施方式
23.此处参考附图描述本公开的各种方案以及特征。
24.应理解的是，可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。
25.包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。
26.通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本公开的这些和其它特性将会变得显而易见。
27.还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本公开进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本公开的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
28.当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
29.此后参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所申请的实施例仅仅是本公开的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。
30.因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权
利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。
31.本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。
32.本公开实施例提供一种用于车厢通风口的防护罩，所述防护罩适用于任意车辆的车厢通风口，所述防护罩可以与车厢连接并安装在车厢通风口100的外侧，如图1所示，所述防护罩可以采用框体结构，具体地，所述防护罩包括相互连接的第一框体1和第二框体2，所述第一框体1相对所述第二框体2靠近所述车厢通风口100设置，这里的所述第一框体1和所述第二框体2均为两端开口的框体结构，所述第一框体1的第一端与车厢连接并套设在所述车厢通风口上，所述第一框体1的第二端通过第一连接部3与所述第二框体2的第一端连接，这样位于所述防护罩的近端的所述第一框体1与所述车厢通风口100相连通，位于所述防护罩的远端的所述第二框体2与外界相连通，这样所述防护罩不但能够通过所述车厢通风口100将车内的气体排到外界，还能够具有挡水以及降噪的作用。其中，这里的所述近端是指所述防护罩靠近所述车厢通风口100的一端，这里的所述远端是指所述防护罩远离所述车厢通风口100的一端。
33.进一步地，所述第一框体1在垂直于进风方向上的截面面积s1大于所述第二框体2的截面面积s2，优选地，这里的所述第一框体1在垂直于进风方向上的截面形状和所述车厢通风口的截面形状保持一致和匹配，并且所述第一框体1截面形状能够完全覆盖所述车厢通风口100。在一个实施方式中，由于所述车厢通风口100一般采用长方形的形状，这里的所述第一框体1和所述第二框体2的截面形状优选采用长方形，当然可以采用其他形状，本公开实施例在此不做限定。
34.为了便于将所述防护罩安装在所述车厢通风口100的外侧，进一步地，如图2和图3所示，在所述第一框体1的第一端设置第二连接部7，所述第一框体1通过所述第二连接部7固定在所述车厢出风口100所在钣金平面上并围绕所述车厢通风口100设置，这样使得所述防护罩与所述车辆的后围钣金的配合面之间保持平面贴合。这里的所述第二连接部7可以采用任意结构和连接方式，例如所述第二连接部7采用凸耳的结构，在所述凸耳上设置连接孔，并通过螺栓等紧固件穿过所述连接孔以将所述第一框体1固定连接在所述车厢通风口100的外侧。
35.由于所述防护罩的所述第一框体1和所述第二框体2在垂直于进风方向上的截面面积不同，尤其所述第一框体1的截面面积大于所述第二框体2的截面面积，这样通过所述第一连接部3使得所述第一框体1和所述第二框体2之间形成类似台阶结构。
36.进一步地，为了实现通风以及排水的作用，在所述第一框体1和所述第二框体2之间的所述第一连接部3上设置至少一个排水孔5，这里的所述排水孔5的数量可以根据需求确定。
37.在一个实施方式中，在所述第一连接部3上围绕所述第二框体2设置多个所述排水孔5，这里的多个所述排水孔5可以呈间隔排列设置，以通过所述排水孔5实现通风以及排水的功能，同时还能够确保所述防护罩具有足够的结构强度。
38.进一步地，为了使得所述防护罩具有较好的排水功能，将所述第二框体2从所述第二框体2的第一端至所述第二框体2的第二端设置为渐缩结构，也就是说，在从所述防护罩
的近端到远端的方向上所述第二框体2的顶壁和底壁分别呈水平向下倾斜和水平向上倾斜的方式设置从而形成渐缩结构，这里的顶壁和底壁分别与水平面之间可以呈一定夹角，例如与水平面的夹角保持在3-5
°
的角度范围，其中，这里的所述顶壁具有向下倾斜的设置能够用于减小所述防护罩的进水面积，所述底壁具有向上倾斜的设置能够以保证外界进入到所述第二框体2中的水能通过所述第一框体1与所述第二框体2之间的所述排水孔5排出。
39.此外，如图1所示，所述防护罩的第二端的上边缘与车辆的后保险杠200之间保持一定间距，以保证车厢内的通风需求，例如在所述第二框体2的第二端的上边缘与车辆的后保险杠之间预设缺口a，通过设置所述缺口a以保证车厢内的通风需求。进一步地，所有的所述排水孔5的面积和所述缺口a的面积之和不小于车厢要求的通风面积，以不影响所述车厢通风口100的通风效果。
40.进一步地，在所述第二框体2的第二端的底壁的外侧设置软胶部4，所述软胶部4背离所述第二框体2的第二端的一侧可以与所述车辆的保险杠过盈配合，具体地，所述软胶部4凸出所述第二框体2的端面设置并与所述车辆的后保险杠之间保持一定的干涉量，例如与后保险杠保持1mm-2mm的干涉量，从而保证一定的密封状态，以防止所述车辆在涉水后，其后保险杠发生卷水并通过所述第二框体2的下边缘与后保险杠之间的缺口进入到所述防护罩的内部。
41.现有技术中通常通过在车厢通风口处布置挡水板或者是在后保险杠上粘接泡棉块以实现车厢通风口的下表面与后保险杠之间的密封，这种密封方式仅仅是能起到防止后保险杠卷水直接涌入车厢通风口的作用，对于从挡水板两侧及上方进来的水排除效率低。本公开实施例上述通过防护罩中的软胶部与后保险杠之间通过过盈配合以实现一定程度的密封，能够避免车辆在涉水时后保险杠卷水直接通过所述车厢通风口进入车内，此外，在所述第一连接部3上设置所述排水孔5能够在非涉水状态下进一步满足通风需求，在涉水状态下对进入到防护罩内部的水流可以及时排出。
42.一般车厢通风口的设置位置距离排气管较近，排气噪声能够通过车厢通风口向车内传递，针对上述问题，常规的解决方式是控制车厢通风口的尺寸大小，但是声音越小导致泄露面积也越小；此外，为了降低排气噪声，还可以在车厢通风口内的泄压阀上设置罩，在罩内设置吸音材料，但是这些方式本身只能吸收高频噪声，并且泄压阀上的罩所占空间大，还无法起到防止进水的效果。此外，排气噪声往往还能通过控制排气系统本身的结构去实现，例如可以优化排气管的长度，消声器的容积等，这些参数限制因素较多，但是对排气系统所产生的低阶次噪声，目前通过排气系统之外的结构很难实现控制。
43.这里，为了通过所述防护罩实现降噪的作用，如图4所示，例如在所述第一框体1和/或所述第二框体2的内表面上设置吸音材料6，所述吸音材料6优选地设置在所述第二框体2的内表面，利用所述吸音材料6的吸音特性，能够吸收例如1000hz以上的高频轮胎噪声，以阻挡噪声直接进入所述车厢通风口100中，其中，这里的所述吸音材料6可以是纤维类吸音材料或者发泡型吸音材料，例如采用聚氨酯等材料，相对于采用普通的泄压阀和隔音罩结构，在防护罩中布置吸音材料能够具有更大的吸音表面积，吸音效果更好。
44.本公开实施例的所述防护罩的结构还能够基于共振实现消声作用，具体地，所述防护罩利用两种不同截面的框体结构连通以构成活塞结构，通过计算需要控制的排气阶次噪声的频率，计算每个框体的截面积及深度，调整防护罩自身的结构尺寸参数设计，使声波
频率与框体的固有频率一致以产生共振，使声波在声腔中往返速度最大，摩擦和阻尼产生的损耗也就最多，声能消耗最大，从而实现降低车内排气阶次噪声的效果，在不增加成本和其它附件的前提下，改善车内的排气阶次噪声。
45.具体地，利用所述防护罩中的所述第一框体1和所述第二框体2的结构特征从而形成共振腔，当声波传入共振腔时，在声波的压力作用下，所述第二框体2中的小截面气流能够像活塞一样做往返运动，这些气流由于具有一定的质量因此会阻碍由于声波的作用引起的运动速度的变化，同时，当声波进入所述第二框体2时，由于所述第二框体2的内表面设置所述吸音材料6，导致表面的摩擦和阻尼作用会更大，会将一部分声能转变成热能耗散掉。这样，当声波的频率等于共振腔的固有振动频率时，便产生共振，声波在声腔中往返速度也就最大，摩擦和阻尼产生的损耗也就最多，使得声能消耗最大，能够针对性的帮助解决排气系统的低阶次噪声问题。
46.其中，这里的所述第一框体1和所述第二框体2的结构参数可以按照赫姆霍兹共振原理的参数设置：
47.首先，根据车辆的发动机的转速和需要控制的排气噪声的阶次获取共振频率，计算方法如下公式所述：
[0048][0049]
其中，这里f表示共振频率，n表示发动机的转速，n表示阶次。
[0050]
在获得所述共振频率f的基础上，基于以下公式获取所述防护罩中不同框体的结构参数：
[0051][0052]
其中：
[0053]
c表示声速；
[0054]
s表示所述第二框体2靠近所述第一框体1一侧的截面面积，s＝v2_l*v2_h
[0055]
v表示靠近所述车厢通风口100的所述第一框体1的体积，
[0056]
其中，v＝v1_l*v1_h*v1_d
[0057]
l表示远离所述车厢通风口100的第二框体2的深度，其中，l＝v2_d
[0058]
这里，v1_l、v1_h和v1_d分别表示第一框体1的长度、高度和深度，v2_d表示第二框体2的深度；
[0059]
基于上述公式可知，当所述防护罩的框体的结构参数满足如下条件下，对排气阶次的衰减效果最好：
[0060][0061]
其中，v1_l＞v2_l；v1_h＞v2_h；
[0062]
为此，通过上述参数关系设置所述防护罩中所述第一框体1和所述第二框体2的结构参数，可以针对性地降低排气的低阶次的噪声。
[0063]
本公开实施例能满足车厢通风口的基本防水功能，即能够防止车辆的后保险杠发生卷水并且能够快速将进来的水排出，具有防水性良好和排水效率高的优点，还能够消除胎噪等高频噪声以及低阶次噪声等，从而满足用户对车内声品质的高要求，此外，本公开实施例的整体结构成本较低、安装方便并且通用性好，适用于所有车型。
[0064]
本公开的第二实施例提供一种车厢结构，包括车厢通风口，其还包括上述第一实施例中任一项实施方案中所述的防护罩，所述防护罩套设在所述车厢通风口上。
[0065]
本公开实施例能满足车厢通风口的基本防水功能，即能够防止车辆的后保险杠发生卷水并且能够快速将进来的水排出，具有防水性良好和排水效率高的优点，还能够消除胎噪等高频噪声以及低阶次噪声等，从而满足用户对车内声品质的高要求，此外，本公开实施例的整体结构成本较低、安装方便并且通用性好，适用于所有车型。
[0066]
本公开的第三实施例提供一种车辆，其包括上述第二实施例中的所述车厢结构。
[0067]
本公开实施例能满足车厢通风口的基本防水功能，即能够防止车辆的后保险杠发生卷水并且能够快速将进来的水排出，具有防水性良好和排水效率高的优点，还能够消除胎噪等高频噪声以及低阶次噪声等，从而满足用户对车内声品质的高要求，此外，本公开实施例的整体结构成本较低、安装方便并且通用性好，适用于所有车型。
[0068]
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
[0069]
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
[0070]
以上对本公开多个实施例进行了详细说明，但本公开不限于这些具体的实施例，本领域技术人员在本公开构思的基础上，能够做出多种变型和修改实施例，这些变型和修改都应落入本公开所要求保护的范围。

技术特征：
1.一种用于车厢通风口的防护罩，包括相互连接的第一框体和第二框体，所述第一框体在垂直于进风方向上的截面面积大于所述第二框体的截面面积，所述第一框体的第一端与车厢连接并套设在所述车厢通风口上，所述第一框体的第二端通过第一连接部与所述第二框体的第一端连接，其特征在于，所述第二框体从所述第二框体的第一端至所述第二框体的第二端设置为渐缩结构。2.根据权利要求1所述的防护罩，其特征在于，在所述第二框体的第二端的底壁的外侧设置有软胶部，所述软胶部背离所述第二框体的第二端的一侧与车辆的保险杠过盈配合。3.根据权利要求2所述的防护罩，其特征在于，所述第二框体的第二端的顶壁与所述保险杠之间设置缺口。4.根据权利要求1所述的防护罩，其特征在于，在所述第一连接部上设置至少一个排水孔。5.根据权利要求4所述的防护罩，其特征在于，在所述第一连接部上围绕所述第二框体设置多个所述排水孔。6.根据权利要求1所述的防护罩，其特征在于，在所述第一框体和/所述第二框体的内表面上设置吸音材料。7.根据权利要求1所述的防护罩，其特征在于，在所述第一框体的第一端设置第二连接部，所述第一框体通过所述第二连接部固定在所述车厢通风口所在钣金平面上。8.根据权利要求1所述的防护罩，其特征在于，所述第一框体在垂直于进风方向上的截面的形状与所述车厢通风口的截面的形状匹配。9.一种车厢结构，包括车厢通风口，其特征在于，还包括权利要求1-8中任一项所述的防护罩，所述防护罩套设在所述车厢通风口上。10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的车厢结构。

技术总结
本公开实施例提供一种用于车厢通风口的防护罩、车厢结构和车辆，所述防护罩包括相互连接的第一框体和第二框体，所述第一框体在垂直于进风方向上的截面面积大于所述第二框体的截面面积，所述第一框体的第一端与车厢连接并套设在所述车厢通风口上，所述第二框体从所述第二框体的第一端至所述第二框体的第二端设置为渐缩结构。本公开实施例能满足车厢通风口的基本防水功能，即能够防止车辆的后保险杠发生卷水并且能够快速将进来的水排出，具有防水性良好和排水效率高的优点，还能够消除胎噪等高频噪声以及低阶次噪声等，从而满足用户对车内声品质的高要求，此外，本公开的实施例整体结构成本较低、安装方便并且通用性好，适用于所有车型。于所有车型。于所有车型。


技术研发人员：朱博然
受保护的技术使用者：长城汽车股份有限公司
技术研发日：2022.09.28
技术公布日：2023/1/6