[發(fā)明專(zhuān)利]橡膠隔振器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910131172.1
• 申請(qǐng)日: 2009-04-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101858396A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賴勝;杜昭輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西門(mén)子(中國(guó))有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F16F1/36
• 分類(lèi)號(hào): F16F1/36;F16F1/387;G11B33/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種橡膠隔振器，具體來(lái)說(shuō)，它涉及一種阻隔低頻振動(dòng)的零剛度橡膠隔振器，特別適用于硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等的隔振。

背景技術(shù)

大多數(shù)工控機(jī)(industrial?personal?computers)都帶有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)件，如硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)和具有只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等，它們均以很高的速度傳輸數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度大，因此，它們對(duì)劇烈震動(dòng)和撞擊非常敏感。在操作、存儲(chǔ)或傳輸中，任何的震動(dòng)都可能引起數(shù)據(jù)丟失，甚至?xí)p壞驅(qū)動(dòng)器。所以為了保證工控機(jī)的性能和安全性，必須防止其上的驅(qū)動(dòng)器受到外部震動(dòng)，所以一般工控機(jī)上都具有加固設(shè)計(jì)。

一般來(lái)說(shuō)，在工控機(jī)中通常采用被動(dòng)隔振器來(lái)防止驅(qū)動(dòng)器受到外部震動(dòng)和撞擊，橡膠因其具有良好的彈性特征，是理想的減振器，常作為防震和其它用途的被動(dòng)隔振器，用于電子、汽車(chē)、電控、園藝、運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品、醫(yī)藥、娛樂(lè)等領(lǐng)域。

但是，傳統(tǒng)橡膠隔振器的固有頻率較高，所以它們用于低頻率時(shí)的效果比較差。一般來(lái)說(shuō)，橡膠隔振器的固有頻率在10Hz到50Hz之間，所以當(dāng)振動(dòng)頻率低于10Hz，它的作用就會(huì)降低。當(dāng)處于0至50Hz低頻振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)傳遞比通常大于1，隔振器無(wú)法起到減振的作用，造成很大危害，因?yàn)椋旱谝唬芰客ǔｋS著振動(dòng)的傳播而擴(kuò)散，離振動(dòng)源越遠(yuǎn)，振動(dòng)程度越低，而且高頻振動(dòng)比低頻振動(dòng)減少得更快，所以離振動(dòng)源越遠(yuǎn)，振動(dòng)的波譜主要會(huì)呈現(xiàn)為低頻振動(dòng)；第二，即使如鎖相環(huán)和自動(dòng)增益控制器等電子補(bǔ)償器可以減少上述問(wèn)題，但是由于低頻振動(dòng)經(jīng)常引起傳感器發(fā)生較大移動(dòng)，可能引起追蹤和位移錯(cuò)誤，所以低頻振動(dòng)會(huì)損壞硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

人們經(jīng)過(guò)努力研制出新的橡膠混合物或橡膠機(jī)械裝置，以實(shí)現(xiàn)低頻振動(dòng)的有效隔振。US?6927244B2提供了一種由三元乙丙橡膠(EPDM)制成的減振橡膠混合物，它具有低動(dòng)態(tài)彈性剛度和較好的減振性能。該專(zhuān)利首先使用硅代替?zhèn)鹘y(tǒng)的炭黑作為增強(qiáng)劑，然后用硅烷偶聯(lián)劑化學(xué)鍵接硅和EPDM加大增強(qiáng)劑和EPDM材料之間的親和力，可以有效地降低動(dòng)態(tài)彈性剛度系數(shù)。

但是新的橡膠混合物價(jià)格昂貴，目前尚無(wú)證據(jù)表明其在如高溫、高濕和腐蝕等環(huán)境的適應(yīng)性和工作可靠性，它的動(dòng)態(tài)剛度系數(shù)也沒(méi)有被充分確認(rèn)。因此，此種材料并非解決以上問(wèn)題的最佳途徑。

另一種減少HDD和CD-ROM上受到的振動(dòng)的方案是使用相對(duì)復(fù)雜的隔振系統(tǒng)。US?6676101B2公開(kāi)了一種具有低固有頻率的水平運(yùn)動(dòng)隔振系統(tǒng)，其相對(duì)負(fù)載大小的影響較小。另外，這種水平運(yùn)動(dòng)減振系統(tǒng)可以維持較低水平固有頻率，在被動(dòng)承受的負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，可調(diào)節(jié)并且減小水平位移。雖然這種隔振系統(tǒng)能起到隔振效果，但是它們體積大、設(shè)置復(fù)雜，機(jī)箱和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器之間空間狹小，很難安裝。當(dāng)然它們也可以裝在機(jī)箱外部，但也會(huì)占據(jù)較大面積，而且在很多實(shí)際應(yīng)用中，價(jià)格昂貴，令人難以承受。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的正負(fù)剛度機(jī)構(gòu)相結(jié)合的隔振系統(tǒng)，通過(guò)選擇正負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的剛度系數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)橡膠隔振器的零剛度系數(shù)，以阻隔各種頻率的振動(dòng)，特別是低頻振動(dòng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種橡膠隔振器，包括一個(gè)具有一個(gè)縱向軸的橡膠件和一個(gè)沿橡膠件的縱向抵壓橡膠件的壓緊件。所述的橡膠件包括：一個(gè)垂直于所述縱軸設(shè)置的橫向橡膠部分，其在垂直于縱軸方向的剛度系數(shù)為K_S；一個(gè)沿所述縱軸設(shè)置的縱向橡膠部分，該縱向橡膠部分分為形狀對(duì)稱的兩個(gè)部分位于橫向橡膠部分兩側(cè)，縱向橡膠部分在垂直于縱軸方向的負(fù)剛度系數(shù)為K_N，縱向橡膠部分的剛度系數(shù)的絕對(duì)值K_N與橫向橡膠部分的剛度系數(shù)K_S大小相等。本發(fā)明的橡膠隔振器還包括壓緊件，該壓緊件壓力可調(diào)地抵壓在縱向橡膠部分的一個(gè)垂直于縱軸的端面上。

在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，在與縱軸垂直的截面上，縱向橡膠部分與橫向橡膠部分的投影為兩個(gè)同心的相似形。例如，這可以是兩個(gè)同心的相似正方形。

在本發(fā)明的又一種實(shí)施方式中，縱向橡膠部分為一個(gè)橫向截面為正方形的長(zhǎng)方體，而橫向橡膠部分則為一個(gè)正六面體。

在本發(fā)明的又一種實(shí)施方式中，其中的壓緊件包括一個(gè)可調(diào)的壓緊螺釘，或者壓緊螺釘可以經(jīng)由一個(gè)彈簧抵壓在縱向橡膠部分的垂直于縱軸的端面上。

由于本發(fā)明的橡膠隔振器中的橡膠件由兩個(gè)普通的橡膠部分構(gòu)成，它們互相垂直，支撐重量時(shí)動(dòng)態(tài)剛度較高。受到彈簧擠壓的縱向橡膠部分作為負(fù)剛度機(jī)構(gòu)，其具有一個(gè)負(fù)剛度系數(shù)，而橫向橡膠部分支撐重量時(shí)剛度系數(shù)為正，將這兩個(gè)機(jī)構(gòu)結(jié)合在一起，可以很方便地實(shí)現(xiàn)橡膠隔振器的零剛度系數(shù)。