[發明專利]一種下懸式主動降噪耳罩

在審

• 申請號: 202110309807.3
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112869946A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 劉玉梅;胡婷;熊明燁;郝子緒;陳星霖;任洪光;王夢雨;王紅人;盛佳香;劉鵬程;周彥軒
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: A61F11/14
• 分類號: A61F11/14;G10K11/178
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 李榮武

1.一種下懸式主動降噪耳罩，其特征在于，所述的下懸式主動降噪耳罩用于軌道車輛駕駛艙/客艙；所述的一種下懸式主動降噪耳罩主要包括耳罩(1)、主動降噪系統(2)、電動升降機構(3)、固定殼體(4)和平移機構(5)：所述的主動降噪系統(2)包括信號處理器(2-1)、參考傳感器、誤差傳感器(2-2)和揚聲器(2-3)，信號處理器(2-1)固裝于固定殼體(4)上，參考傳感器布置在駕駛艙內，誤差傳感器(2-2)和揚聲器(2-3)對稱布置在所述耳罩(1)側部靠近耳旁位置的凹槽內；所述耳罩(1)與所述電動升降機構(3)的滑軌(3-8)通過鉸球(1-4)連接；所述電動升降機構(3)按照耳罩(1)位置設置在所述固定殼體(4)內；所述固定殼體(4)位于駕駛員座椅/客艙座椅上方，并安裝在平移機構(5)的滑塊上，可隨滑塊作水平直線運動；

所述耳罩(1)左右兩側設置伸縮架卡槽(1-1)，用于安裝伸縮架(3-6)，實現耳罩(1)的上下移動；所述耳罩(1)側翼靠近耳旁位置設置兩個凹槽，用于主動降噪系統(2)中誤差傳感器(2-2)和揚聲器(2-3)的安裝；特別地，電動升降機構(3)的滑軌(3-8)和耳罩(1)通過鉸球(1-4)連接，實現耳罩(1)的自由轉動，提高主動降噪效果，保證駕駛員工作的方便性；

所述主動降噪系統(2)包括信號處理器(2-1)、參考傳感器、誤差傳感器(2-2)和揚聲器(2-3)；所述參考傳感器數量為四個，布置于駕駛艙/客艙艙頂1個、駕駛艙/客艙地板上1個、駕駛艙左右兩側各1個(均安裝在駕駛艙門窗附近)；所述誤差傳感器(2-2)和揚聲器(2-3)均設置于所述耳罩(1)側翼靠近耳旁位置的凹槽內，并在凹槽表面設置保護罩(1-2)，防止誤差傳感器(2-2)和揚聲器(2-3)遭到破壞；所述信號處理器(2-1)固裝于固定殼體(4)內；所述的駕駛艙/客艙內四個參考傳感器用于實時采集駕駛艙/客艙內的噪聲，信號處理器(2-1)接收參考傳感器采集的噪聲信號并進行信號處理，信號處理器(2-1)產生抵消噪聲的反相聲波，并控制揚聲器(2-3)發射抵消噪聲的反相聲波；誤差傳感器(2-2)采集人耳附近的噪聲并反饋給信號處理器(2-1)以實時修正反相聲波信號，實現噪聲“相抵”。

2.根據權利要求1所述的一種下懸式主動降噪耳罩，其特征在于，所述電動升降機構(3)包括電機(3-1)、鋼絲繩繞線輪(3-2)、鋼絲繩(3-3)、導向輪(3-4)、滑輪(3-5)、伸縮架(3-6)、滑塊(3-7)、滑軌(3-8)、滑槽(3-9)、電機固定架(3-10)和繞線輪軸軸承座(3-11)；所述電機(3-1)輸出軸與鋼絲繩繞線輪(3-2)輪軸通過聯軸器連接，由電機(3-1)驅動鋼絲繩繞線輪(3-2)轉動；所述鋼絲繩繞線輪(3-2)上有兩道線槽，供兩根鋼絲繩(3-3)纏繞；所述鋼絲繩(3-3)一端固定于鋼絲繩繞線輪(3-2)線槽內，另一端通過導向輪(3-4)引導連接至所述滑軌(3-8)，滑軌(3-8)通過鉸球(1-4)連接至伸縮架卡槽(1-1)中，鋼絲繩(3-3)在耳罩(1)的運動過程中承擔主要牽引力，鉸球(1-4)可實現耳罩(1)的自由轉動；特別地，兩側鋼絲繩(3-3)在所述鋼絲繩繞線輪(3-2)線槽內的繞向相反，使得所述鋼絲繩繞線輪(3-2)朝一側轉動時兩鋼絲繩(3-3)連接的耳罩(1)可同時向上或向下運動；此外，為了確保耳罩(1)靜置時的穩定性，選用帶有自鎖裝置的電機，如直流永磁帶制動器電動機；所述的兩個導向輪(3-4)對稱布置在固定殼體(4)內，其輪軸軸線不與滑槽(3-9)的垂向中線重合；所述滑槽(3-9)分別位于固定殼體(4)兩側，每側均包含兩段滑槽(3-9)，所述滑輪(3-5)由滑槽(3-9)截面較大位置裝入，并可在滑槽(3-9)內自由滾動；特別地，考慮到鏈條端部的滑動范圍，每段短滑槽(3-9)的長度應大于一套伸縮架(3-6)的1/2最大拉伸距離；此外，為了提高伸縮架(3-6)運動過程中的穩定性，在固定殼體(4)兩側滑槽(3-9)中間布置兩段鏈條，其一端固定在兩側滑槽(3-9)的中軸線處，另一端與所述伸縮架(3-6)最上側鏈條固定連接；所述伸縮架(3-6)的下端伸入耳罩卡槽(1-1)并安裝在所述滑軌(3-8)上，兩邊各自的兩個滑輪(3-5)沿著滑槽(3-9)同時靠近或者遠離，通過伸縮架(3-6)的伸長或收縮調整耳罩(1)的垂向位置；

所述的固定殼體(4)內，電機(3-1)與電機固定架(3-10)用螺栓套裝，電機固定架(3-10)用螺栓固定在固定殼體(4)上壁，所述鋼絲繩繞線輪(3-2)通過軸承支撐在繞線輪軸軸承座(3-11)上，繞線輪軸軸承座(3-11)用螺栓固定在固定殼體(4)上壁；所述的導向輪(3-4)安裝在輪軸上，輪軸焊接固裝在固定殼體(4)側壁上的輪軸支架上；所述的滑輪(3-5)與伸縮架(3-6)上端連接，并可在滑槽(3-9)內自由滾動，實現伸縮架(3-6)的伸展與收縮，并在一定程度上起到承載伸縮架(3-6)及部分耳罩(1)重力的作用；此外，所述鋼絲繩(3-3)與所述伸縮架(3-6)相互配合，實現耳罩(1)的穩定下懸和提升；

所述平移機構(5)包括一條主動軌道(5-1)和兩條從動軌道(5-2)，均固定在車輛駕駛艙/客艙艙頂(6)上；所述的主動軌道(5-1)采用絲杠螺母結構，由電機驅動螺母滑塊(5-3)運動，螺母滑塊(5-3)既是絲杠螺母機構的螺母，又是電動升降機構(3)的裝配基體，電動升降機構(3)通過固定殼體(4)與螺母滑塊(5-3)固連；所述的從動軌道(5-2)均為直線導軌機構，不設驅動裝置；所述平移機構(5)的運行方式如下：電機帶動絲杠轉動，螺母滑塊(5-3)沿主動軌道(5-1)軸向運動，從而帶動固定殼體(4)沿從動軌道(5-2)作直線運動，以保證耳罩(1)始終關于駕駛員兩耳位置對稱；此外，所述平移機構(5)上的滑塊與固定殼體(4)的連接方式均采用螺栓連接；且主動軌道(5-1)上的電機同樣采用選用帶有自鎖裝置的電機，如直流永磁帶制動器電動機，確保耳罩(1)靜置時的穩定性。

3.一種軌道車輛駕駛艙，其特征在于，所述軌道車輛駕駛艙為權利要求1和2任一項所述的軌道車輛駕駛艙，并且所述軌道車輛駕駛艙包括權利要求1和2任一項所述的用于軌道車輛駕駛艙的主動降噪系統。