CN102979850A

CN102979850A - 制备隔振系统的方法及其电子装置

Info

Publication number: CN102979850A
Application number: CN2011102958986A
Authority: CN
Inventors: 伍湘杰; 吴逸群
Original assignee: Wistron Corp
Current assignee: Wistron Corp
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2013-03-20
Also published as: TWI461946B; TW201312377A

Abstract

本发明公开了一种制备隔振系统的方法及其电子装置，该隔振系统包含有一隔振件与一被隔振物。该方法包含有输入该隔振件的多个物理参数；取得各物理参数的相关函数及相对应的加权函数；利用各物理参数相关函数与各相对应加权函数，计算出该隔振件的一弹力常数；利用该弹力常数及该隔振件与该被隔振物的重量，计算出该隔振系统的一自然频率；比较该自然频率与该被隔振物的一共振频率；以及分析该比较结果，以产生该隔振件的各物理参数的参数值。

Description

制备隔振系统的方法及其电子装置

技术领域

本发明涉及一种隔振系统，尤指涉及一种用来制备隔振系统的方法及其电子装置。

背景技术

传统的电子产品中可能有多种振动源，例如一扬声器、一风扇或一储存装置等等，会造成使用者于操作电子产品时感受到异常的振动或噪音。一般来说，传统的隔振方式是将由弹性材质所组成的隔振环设置于振动源及壳体之间，以防止振动经由壳体传递。振动源与隔振环可视为一维线性振动系统，若该振动系统的自然频率实质上接近振动源的共振频率时，即会产生相当剧烈的振动，故如何选择适当的隔振环即相当重要。隔振环的弹力常数与其尺寸与形状有关，传统方式于隔振环制作完毕后经由量测而得知，故隔振环的传统制备方式以多年累积的经验来制备或选购适合的隔振环，如此一来容易挑选到不合适的隔振环，且于验证品管阶段才发现隔振效果不佳，以致提高产品的人力成本与制造成本。因此，如何发展出一种可依据各振动系统的特性而制作出适合的隔振元件的制备方法，即为现今机构产业亟需努力的目标之一。

发明内容

本发明提供一种用来制备隔振系统的方法及其电子装置，以解决上述的问题。

本发明提供了一种制备一隔振系统的方法，该隔振系统包含有一隔振件与一被隔振物。该方法包含有输入该隔振件的多个物理参数；取得各物理参数的相关函数及相对应的加权函数；利用各物理参数相关函数与各相对应加权函数，计算出该隔振件的一弹力常数；利用该弹力常数及该隔振件与该被隔振物的重量，计算出该隔振系统的一自然频率；比较该自然频率与该被隔振物的一共振频率；以及分析该比较结果，以产生该隔振件的各物理参数的参数值。

本发明还提供了一种用来制备一隔振系统的电子装置，该隔振系统包含有一隔振件与一被隔振物。该电子装置包含有一输入单元，用来输入该隔振件的多个物理参数；一数据库，用来储存该隔振件的相关信息；以及一运算单元，电连接于该输入单元且连线至该数据库。该运算单元用来于接收到该输入单元所输出的该多个物理参数后，连线至该数据库以取得各物理参数的相关函数及相对应加权函数。该运算单元还用来利用各物理参数相关函数、该相对应加权函数、及该隔振件与该被隔振物的重量，以计算出该隔振系统的一自然频率。该运算单元还用来比较该自然频率与该被隔振物的一共振频率，以产生该隔振件的各物理参数的参数值。

本发明以数字模拟方式制备隔振件的尺寸与型式，并利用运算单元搭配数据库以验证该模拟的隔振件是否可符合实体隔振件的制备需求，以达到降低制备人力、减少试作工时、以及节省解决共振问题所需的人力与费用。

附图说明

图1为本发明的实施例的电子装置的功能方块示意图。

图2为本发明的实施例的隔振系统的示意图。

图3为本发明的第一实施例的隔振件的外观示意图。

图4为本发明的第一实施例的隔振件的剖视图。

图5为本发明的实施例的隔振系统的制备流程图。

图6为本发明的第二实施例的隔振件的示意图。

图7为本发明的第三实施例的隔振件的示意图。

其中，附图标记说明如下：

10：电子装置

12：隔振系统

14：隔振件

16：被隔振物

18：壳体

20：输入单元

22：数据库

24：运算单元

26：输出单元

30：隔振件

301：固定肋

40：隔振件

100、102、104、106、108、110、112、114、116：步骤

具体实施方式

请参阅图1，图1为本发明的一实施例的一电子装置10的功能方块示意图。电子装置10用来利用数字模拟方式计算出一隔振系统12的各项相关物理参数，以提供产线进行实体产品的制作。请参阅图2，图2为本发明的实施例的隔振系统12的示意图。隔振系统12包含有至少一隔振件14，与设置于隔振件14上的一被隔振物16(或可为产生振动频率的待测物)。请参阅图3与图4，图3为本发明的一第一实施例的隔振件14的外观示意图，图4为本发明的第一实施例的隔振件14的剖视图。一般来说，被隔振物16可为于运转时会产生振动的一振动源，例如一扬声器、一风扇、一光盘驱动器或一硬盘机等等。隔振件14可为由弹性材质所组成的一工字型隔振环。当被隔振物16通过隔振件14设置于一壳体18时，被隔振物16所产生的振动可为隔振件14吸收，以避免传递至壳体18进而影响其他电子元件的操作。

如图1所示，电子装置10包含有一输入单元20、一数据库22、一运算单元24以及一输出单元26。输入单元20可为一鼠标、一键盘或一触控界面等可用以输入信息的装置。数据库22可为一近端主机或一远端伺服器，用以储存隔振件14的相关信息。输出单元26可为一显示器，用以显示信息以供使用者辨识。运算单元24电连接于输入单元20与输出单元26，且可视数据库22的特性与其保持一连线状态。运算单元24可用来判读输入单元20所输入信息，连线至数据库22以取得相关的参数函数与加权函数，并利用该参数函数、该加权函数以及隔振系统12的相关参数以计算出隔振件14的各物理参数的最佳参数值。

请参阅图5，图5为本发明的实施例的隔振系统12的制备流程图。该方法包含有下列步骤：

步骤100：依据隔振系统12的特性，使用者利用输入单元20输入隔振件14的多个物理参数。

步骤102：运算单元24接收且记录输入单元20所输入的该多个物理参数。

步骤104：运算单元24连线至数据库22，并依据数据库22所储存的信息取得各物理参数的相关函数，以及相对应各物理参数相关函数的加权函数。

步骤106：运算单元24利用各物理参数相关函数与各相对应加权函数，计算出隔振件14的一弹力常数k。

步骤108：运算单元24利用弹力常数k与隔振件14及被隔振物16的重量总和(也即隔振系统12的系统重量)，计算出隔振系统12的一自然频率f_n，其中输出单元26可用来显示自然频率f_n以供使用者参考。

步骤110：运算单元24比较自然频率f_n与被隔振物16的一共振频率f。当f_n小于f/2时，执行步骤112；当f_n大于f/2时，执行步骤114。

步骤112：使用者将步骤100所输入的多个物理参数作为隔振件14的参数值，接着执行步骤116。

步骤114：使用者重新选择相异于步骤100所输入的该多个物理参数并输入至输入单元20，接着执行步骤102。

步骤116：结束。

于此针对上述步骤进行详述说明。首先，使用者可依据工作经验及隔振系统12的结构特性，挑选出几个适当的隔振件14的物理参数值，并通过输入单元20键入电子装置10内以进行数字模拟验证。如图3与图4所示，隔振件14的物理参数可包含有一径向长度R、一截面积A(A＝πR²-πr²)、一高度H₁与H₂、一预压值d、以及一材质强度I。当运算单元24读取到该多个物理参数后，即可连线至数据库22，并依据数据库22内所储存的信息来判断且取得各物理参数的相关函数，例如：g(R)、g(A/H₁)、g(A/H₂)、g(d)、g(I)，以及该相对应加权函数，例如：p₁、p₂、p₃、p₄、p₅，而计算出弹力常数k。其中弹力常数k与各物理参数相关函数及各加权函数之间的关系式系可为：

k＝f(p₁g(R)，p₂g(A/H₁)，p₃g(A/H₂)，p₄g(d)，p₅g(i))。

值得一提的是，该加权函数可为各物理参数于不同隔振方向的条件情况下相对弹力常数k的一权重，举例来说，该权重可介于0～1之间，也即该加权函数可用来表示各相对应物理参数相关函数于公式k中的影响权重。

当计算出弹力常数k后，运算单元24接着再将弹力常数k，以及隔振件14与被隔振物16的重量总和(也即系统重量m)代入隔振系统12的自然频率公式f_n，以得出自然频率f_n的数值：

f_{n} = 1 / 2 π \sqrt{k / m} .

其中输出单元26可用来显示自然频率f_n，以供使用者辨识与参考。于本发明的实施例中，隔振系统12的自然频率f_n一般低于被隔振物16(振动源)的共振频率f的二分之一数值时，方可得到较佳的避振效果，因此运算单元24还可用来比较隔振系统12的自然频率f_n与被隔振物16的共振频率f的数值大小。当自然频率f_n实质上大于共振频率f的二分之一数值时，步骤100所输入的该多个物理参数并非是隔振件14的最佳参数值，因此使用者可另选择相异于步骤100所输入的该多个物理参数，重新键入至输入单元20，以重新执行步骤102至步骤110。反之，当自然频率f_n实质上小于共振频率f的二分之一数值时，步骤100所输入的该多个物理参数即可用来作为隔振件14的参数值。此时输出单元26还可用来显示该比较结果与隔振件14的参数值，以提供使用者参考，于此完成本发明的隔振系统12的制备流程。

除此之外，请参阅图6与图7，图6为本发明的一第二实施例的一隔振件30的示意图，图7为本发明的一第三实施例的一隔振件40的示意图。如图6所示，隔振件30可于其中间穿孔的侧壁表面形成有多个固定肋301。固定肋301可用来减少隔振件30与壳体18的接触面积。然而，固定肋301的结构特性会影响到弹力常数k的数值，因此前述弹力常数k的方程式的制备变数还可加入固定肋301的一长度L或一截面积A’，运算单元24于读取到固定肋301的物理参数时，可连线至数据库22取得该物理参数的相关函数，例如：g(L)与g(A’)，与相对应加权函数p₆及p₇。运算单元24于后续流程中也会将g(L)、g(A’)、p₆及p₇代入弹力常数k与自然频率f_n的计算方程式中，以得出隔振系统的最精确的自然频率值。此外，如图7所示，隔振件40可为一双工字型隔振环，隔振件40与第一实施例的隔振件14的差异在于，第三实施例于隔振件40的不同区段的各高度可为弹力常数k的方程式的制备变数，也即隔振件40还具有高度H₃与高度H₄的物理参数。因此运算单元24可通过数据库22取得相对应高度H₃与高度H₄的物理参数相关函数及相对应加权函数，以供代入后续弹力常数k与自然频率f_n的计算方程式中，由此得出精确的自然频率值。

综上所述，本发明的制备方法是利用数字模拟方式得到大量的计算数据，以建立起信息完善的数据库，因此可有效地利用数据库而计算出各物理参数(也即制备变数)与自然频率之间的对应方程式。使用者可通过分析隔振系统的结构特性，以输入隔振系统所需的隔振件的各相对应物理参数。接着利用数据库内所储存的大量信息，运算单元可快速地计算出隔振件的弹力常数以及隔振系统的自然频率，以判断初始输入值是否符合制备需求。因此，本发明可以数字模拟方式有效掌握隔振件的结构特性与制备变数，而避免传统隔振件以先制作、再除错的制备方式所造成制作时程冗长、制备成本昂贵等缺点。

相较于先前技术，本发明以数字模拟方式制备隔振件的尺寸与型式，并利用运算单元搭配数据库以验证该模拟的隔振件是否可符合实体隔振件的制备需求，以达到降低制备人力、减少试作工时、以及节省解决共振问题所需的人力与费用。

需要说明的事，本发明的上述的制备隔振系统的方法及用来制备隔振系统的电子装置，是隔振系统的制造环节中，针对产生隔振件的各物理参数的参数值所提出的改进的技术方案，而对于隔振系统的其他制造环节，可采用本领域技术人员熟知的技术手段加以实现，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种制备隔振系统的方法，该隔振系统包含有一隔振件与一被隔振物，其中，该方法包含有：

输入该隔振件的多个物理参数；

取得各物理参数的相关函数及相对应的加权函数；

利用各物理参数的相关函数与各相对应的加权函数，计算出该隔振件的一弹力常数；

利用该弹力常数及该隔振件与该被隔振物的重量，计算出该隔振系统的一自然频率；

比较该自然频率与该被隔振物的一共振频率；以及

分析该比较结果，以产生该隔振件的各物理参数的参数值。

2.如权利要求1所述的方法，其中，输入该隔振件的该多个物理参数包含有：

依据该隔振系统的特性，输入相对应的该多个物理参数。

3.如权利要求1所述的方法，其中，取得各物理参数的相关函数及该相对应的加权函数包含有：

连线至一数据库，并依据该数据库所储存的信息以取得各物理参数的相关函数及该相对应的加权函数。

4.如权利要求1所述的方法，其中，分析该比较结果以产生该隔振件的各物理参数的参数值包含有：

当该隔振系统的该自然频率小于该被隔振物的该共振频率的二分之一时，使用前述输入的各物理参数为该隔振件的参数值；以及

当该隔振系统的该自然频率大于该被隔振物的该共振频率的二分之一时，输入相异于前述输入的该隔振件的各物理参数。

5.如权利要求1所述的方法，其中，该多个物理参数包含有该隔振件的一径向长度、该隔振件的一截面积、该隔振件的一高度、该隔振件的一预压值、以及该隔振件的一材质强度。

6.一种用来制备隔振系统的电子装置，该隔振系统包含有一隔振件与一被隔振物，其中，该电子装置包含有：

一输入单元，用来输入该隔振件的多个物理参数；

一数据库，用来储存该隔振件的相关信息；以及

一运算单元，电连接于该输入单元且连线至该数据库，该运算单元用来于接收到该输入单元所输出的该多个物理参数后，连线至该数据库以取得各物理参数的相关函数及相对应加权函数，该运算单元还用来利用各物理参数的相关函数、该相对应加权函数、及该隔振件与该被隔振物的重量，以计算出该隔振系统的一自然频率，该运算单元还用来比较该自然频率与该被隔振物的一共振频率，以产生该隔振件的各物理参数的参数值。

7.如权利要求6所述的电子装置，还包含有：

一输出单元，电连接于该运算单元，该输出单元用来显示该隔振系统的该自然频率、该比较结果与该隔振件的该参数值。

8.如权利要求6所述的电子装置，其中，该加权函数为各物理参数于不同的隔振方向相对该弹力常数的一权重。

9.如权利要求8所述的电子装置，其中，该权重介于0至1之间。

10.如权利要求6所述的电子装置，其中，该隔振件为一工字型隔振环。

11.如权利要求6所述的电子装置，其中，该多个物理参数包含有该隔振件的一径向长度、该隔振件的一截面积、该隔振件的一高度、该隔振件的一预压值、以及该隔振件的一材质强度。

12.如权利要求11所述的电子装置，其中，该多个物理参数还包含有该隔振件的不同区段的各高度。

13.如权利要求11所述的电子装置，其中，该多个物理参数还包含有该隔振件的一固定肋的一长度。