CN103453066A - 一种隔振器及具有该隔振器的照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔振器，该隔振器包括阻尼橡胶件，所述阻尼橡胶件为中空结构；支持芯轴，所述支持芯轴插入所述阻尼橡胶件中；以及底板，所述底板粘结于所述阻尼橡胶件的底部；其中，所述支持芯轴和所述底板包裹于所述阻尼橡胶件中，且所述支持芯轴和底板由金属制成。本发明的隔振器承载力大、静变形小、老化速度慢，且结构工艺简单，成本低，便于大规模生产。另外，本发明还公开了一种具有该隔振器的照明系统。

Description

一种隔振器及具有该隔振器的照明系统

技术领域

本发明涉及一种隔振器及具有该隔振器的照明系统，特别涉及一种军用车辆及舰船上使用的隔振器及具有该隔振器的照明系统。

背景技术

    安装于各种军用车辆及舰船上的照明系统一般都要求能够承受高强度的振动和冲击，但是照明系统的灯具抗振动和抗冲击能力比较弱，尤其是在与军工上的射击平台、运动炮塔或车船动力舱室的设备配合直接安装时，其使用寿命将大大降低，为了提高灯具的使用寿命，在照明系统上增设隔振器以减少外界环境带来的振动是目前业界常用的一种方法。

目前市面上的灯具隔振器一般是采用加装弹性元件的方法提高刚度隔振（也有采用空气弹簧），其方式非常适用于隔绝高频激励输入，但其刚度过大，隔振系统固有频率较高，只对高频成分起作用，对中频及低频冲击成分不起作用，反而放大了激励，因此不能应用于低频振动的场所。而非线性隔振器对于抑制低频宽带激励具有十分理想的效果， 目前市面上有两种非线性机电设备用用隔振器。

第一种非线性隔振器是钢丝绳隔振器，其对于强烈的冲击和振动及对于低频宽带随机振动的隔振效果极佳，但是要由专门厂家针对激励源进行设计和制作，其重量大、结构复杂，且成本较高（一般是弹簧类组件的10倍以上，橡胶阻尼件的20倍以上），因此很难大批量用于灯具上。

另一种非线性隔振器是橡胶隔振阻尼元件。其对于抑制低频宽带激励具有十分理想的效果，然，橡胶隔振阻尼元件的刚度较小，承载力小，当外力压迫橡胶隔振阻尼元件时，其静变形较大，老化速度快，使用寿命短。

因此，现亟需提供一种新的隔振器，该隔振器即可以隔离低中频率的激励输入，又可解决橡胶老化速度快，使用寿命短的问题。

发明内容

有鉴于上述现有技术的缺失，本发明提出一种新的隔振器，其可克服现有隔振器老化速度快，使用寿命短的缺陷，又可隔离中低频率的激励输入。

本发明提供一种隔振器，该隔振器包括包括，阻尼橡胶件，所述阻尼橡胶件为中空结构；支持芯轴，所述支持芯轴插入所述阻尼橡胶件中；以及底板，所述底板粘结于所述阻尼橡胶件的底部；其中，所述支持芯轴和所述底板包裹于所述阻尼橡胶件中，且所述支持芯轴和底板由金属制成。

在所述的隔振器中，所述阻尼橡胶件包括一外表面由上至下逐渐变大的筒形回转体和一用于与底板配合的底盘，其中，所述筒形回转体和所述底盘为一体成型，所述筒形回转体的内壁由上至下逐渐变薄，靠近所述底盘的内壁最薄。

在所述的隔振器中，所述底盘的周边形成一边缘，所述底板的外侧边缘粘合于所述边缘的内壁。

在所述的隔振器中，所述底盘在纵向方向的两侧向内凹陷形成两个U型的缓冲件孔位。

在所述的隔振器中，所述阻尼橡胶件的中部具有一芯轴安装孔，所述支持芯轴穿过所述的芯轴安装孔插入至所述阻尼橡胶件中。

在所述的隔振器中，所述支持芯轴包括一圆形的芯盖和一圆柱状的芯杆，一穿孔从所述芯盖一直延伸至所述芯杆，使所述支持芯轴为中通结构。

在所述的隔振器中，圆柱状的芯杆的内壁设有螺纹。

在所述的隔振器中，所述底板包括具有2个底板安装孔。

另外，本发明还提供一种具有该隔振器的照明系统，该照明系统包括：灯具；用于支撑灯具的支架；安装组合体，所述安装组合体具有多个容纳槽，其中，所述支架固定在所述安装组合体上；多个隔振器，所述隔振器为上述所述的隔振器，所述隔振器容纳于所述安装组合体的容纳槽内；以及安装板，所述隔振器固定于所述安装板上。

在所述的具有该隔振器的照明系统中，所述安装板具有多个相互平行的导轨槽，所述导轨槽与用于固定隔振器的紧固件相配合。

本发明采用的隔振器，因其既包括实现支撑作用的刚性骨架部分（支持芯轴和底板），又包括消耗振动能量的阻尼单元，因此其承载力大、静变形小、老化速度慢、使用寿命长以及极佳的隔振效果，特别适合于振动场合的机电设备的隔振。

本发明采用的隔振器，因其既包括实现支撑作用的刚性骨架部分（支持芯轴和底板），又包括消耗振动能量的阻尼单元，因此其承载力大、静变形小、老化速度慢，且结构工艺简单，成本低，便于大规模生产。

附图说明

图1为本发明照明系统的结构示意图。

图2为本发明照明系统的结构分解图。

图3a为本发明安装组合体的立体结构示意图。

图3b为本发明安装组合体的仰视图。

图3c为本发明安装组合体的斜向立体结构示意图。

图4a为本发明隔振器分解图。

图4b为本发明隔振器的结构示意图。

图4c为本发明隔振器的剖面图。

图4d为本发明隔振器的仰视图。

图4e为本发明隔振器的俯视图。

图5a为本发明安装板的正视图。

图5b为图5a的左视图。

图5c为本发明安装板的俯视图。

图5d为本发明安装板的俯视立体图。

图6为图1的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

请参照图1和图2，图1为本发明照明系统的结构示意图，图2为本发明照明系统的结构分解图。照明系统10包括灯具11、用于支撑灯具11的支架12、安装板13、安装组合体14以及多个隔振器15。如图1所示，支架12固定于灯具11和安装组合体14之间，安装组合体14包括多个容纳槽142，隔振器15容纳于容纳槽142内且固定于安装板13上。

灯具11整体呈筒状，其包括由不锈钢金属制成的外壳112及能将光线集中投射于特定方向的凹面镜111。

支架12大致呈U型，其两端焊接或铆接于灯具11的外壳112上，其中部具有一固定孔121，一紧固件穿过该固定孔121将支架固定于安装组合体14的上方。

请参考图3a至图3c,图3a为本发明隔振器安装组合体的立体结构示意图，图3b为本发明隔振器安装组合体的仰视图，图3c为本发明隔振器安装组合体的斜向立体结构示意图。隔振器安装组合体14为一开放状的盒体,该盒体包括顶板144c和位于该盒体内的间隔墙146，所述间隔墙146固定于所述顶板144c的一面且垂直于所述顶板144c，所述间隔墙146包括相互交叉的横向间隔墙146a和纵向间隔墙146b，其中，所述横向间隔墙146a、所述纵向间隔墙146b和所述顶板144c形成多个容纳槽142，所述间隔墙146和所述顶板144c为一体成型。

在一实施例中，隔振器安装组合体14为一开放状的方行盒体，其还包括第一侧壁144a和第二侧壁144b, 第一侧壁144a、第二侧壁144b相互平行且安装于顶板144c的同一面的两侧，第一侧壁144a、第二侧壁144b构成方行盒体的两侧面，第一侧壁144a、第二侧壁144b和顶板144c围成所述的方行盒体，间隔墙146位于该方行盒体内。

间隔墙146形成在该框体内且于与第一侧壁144a、第二侧壁144b等高，其中，间隔墙146、第一侧壁144a、第二侧壁144b和顶板144c为一体形成。在本实施例中，间隔墙146为十字架间隔墙，该间隔墙146包括与第一侧壁144a和第二侧壁144b相平行的横向间隔墙146a及与第一侧壁144a、第二侧壁144b相垂直的纵向间隔墙146b，其中，纵向间隔墙146b连接第一侧壁144a和第二侧壁144b，其包括一长形凹槽149，在该长形凹槽149内设有一延伸至顶板144c的安装轴孔143，其用于固定灯具支架12，围绕安装轴孔143在顶板144c的外表面套有一灯具旋转垫圈141。

横向间隔墙146a、纵向间隔墙146b、顶板144c、第一侧壁144a、第二侧壁144b形成多个容纳隔振器15的方形容纳槽142。

隔振器安装组合体14还包括间隔壁145，所述间隔壁145平行于顶板144c而连接所述横向间隔墙146a、所述纵向间隔墙146b及所述第一侧壁144a，或连接横向间隔墙144a、纵向间隔墙146b及第二侧壁144b，间隔壁145将容纳槽142分成上容纳槽1421和下容纳槽1423，上容纳槽1421用于容纳例如螺栓头或螺母等紧固件，下容纳槽1423用于容纳隔振器15。间隔壁145设有通孔147，紧固件可由其通孔147穿过将隔振器15固定于该间隔壁145上。

需说明的是，在本实施例中，间隔墙146为十字架状，但并不受限于本实施例，该间隔墙146也可以是“井”字状，相似地，本实施例中，安装组合体14内包括4个容纳槽142，但并不受限于本实施例，安装组合体14内的容纳槽的数量是可变，凡不脱离本发明构思的前提下，进行任何可能的变化或替换，均属于本发明的保护范围。

进一步，安装组合体14由含铜量极低的铝或铍由低压铸造而成，并经时效处理，以进一步稳定安装组合体14的结构和尺寸。

请参照图4a至图4e,图4a为本发明隔振器分解图，图4b为本发明隔振器的结构示意图，图4c为本发明隔振器的剖面图，图4d为本发明隔振器的仰视图，图4e为本发明隔振器的俯视图。

隔振器15包括支持芯轴151，阻尼橡胶件152和底板153，其中支持芯轴151插入所述阻尼橡胶件152中，底板153粘结于阻尼橡胶件152的底部。

支持芯轴151由金属（如，不锈钢）冷冲压加工制成，其包括一圆形芯盖1511和一圆柱状的芯杆1513，该支持芯轴151为一中通结构，更具体而言，该支持芯轴151包括一穿孔1515，该穿孔1515从芯盖1511延伸至该芯杆1513的尾端，穿孔1515的直径可以为6毫米至12毫米，使其能够容纳直径为6毫米至12毫米的螺纹栓通过，进一步，该芯杆1513的内壁设有螺纹。在另一实施例中，支持芯轴151的穿孔1515为一光孔，其可与电机、水泵、压缩机、风扇等机电设备的转轴配合使用，可解决回转类工作轴承的隔振问题。

阻尼橡胶件152由低邵氏硬度（例如，40度以下）的橡胶经硫化工艺而成，该橡胶包括但不限于丁基橡胶、硅橡胶和金属橡胶。

阻尼橡胶件152包括一外表面由上至下逐渐变大的筒形回转体1523和一用于与底板配合的底盘1525，其中，筒形回转体1523和底盘1525为一体成型。如图4c所示，筒形回转体1523包括上部分1523a和下部分1523b，其中，上部分1523a的中部包括一芯轴安装孔1521，芯轴安装孔1521从上至下贯穿整个上部分1523a，从截面来看，下部分1523b包括两个象腿状的支腿且两支腿与上部分1523a围成一空腔1526，筒形回转体1523的上部分1523a和下部分1523b组合在一起形成一中空结构，亦即筒形回转体1523的内壁由上至下逐渐变薄，靠近底盘1525的内壁最薄。

请参照图4a, 底盘1525在纵向方向的两侧向内凹陷形成U型的缓冲件孔位1524，其用于与安装板13固定时，螺母定位在该缓冲件孔位1524上，底盘1525的周边向下延伸形成用于与底板153相配合的边缘1527。

底板153由金属制成，该金属可以为不锈钢或铝合金。底板153整体呈一碟形，其中部包含一贯穿孔1532，在其纵向方向上与底盘1525的两个缓冲件孔位1524相对应的位置设有2个底板安装孔1531，需说明的是，底板153的形状应与阻尼橡胶件152的底盘1525相配合，以使其能够被阻尼橡胶件152所包裹。

在组合支持芯轴151，阻尼橡胶件152和底板153时，首先，在支持芯轴151的芯杆1513的外表面涂上一层粘结胶，然后将支持芯轴151的芯杆1513插入阻尼橡胶件152的芯轴安装孔1521中，接着，再将外侧边缘涂有粘结胶的底板153安装在插入阻尼橡胶件152的底部，然后，用硫化工艺将支持芯轴151和底板153与阻尼橡胶件152粘接固化在一起，粘接固化后，支持芯轴151的芯杆1513的外表面粘合于芯轴安装孔1521的内壁，底板153的外侧边缘粘合于底盘1525边缘1527的内壁，藉此，支持芯轴151的芯杆1513和底板153包裹于阻尼橡胶件152内，如此便可极大地降低该隔振器15开胶和蠕变的可能性。组合完成后，隔振器15的底面和顶面结构如图4d和图4e所示。

支持芯轴151，阻尼橡胶件152和底板153三者形成的隔振器15，因其既包括实现支撑作用的刚性骨架部分（如，支持芯轴151和底板153），又包括消耗振动能量的阻尼单元（如，阻尼橡胶件152），当外力作用该隔振器15时，支持芯轴151的外表振动应力最强烈，而位于底盘1525附近的呈象腿状的下部分1523b的位移最大且吸收效果最好，另外，阻尼橡胶件152为中空结构，可隔离两个金属构件（亦即支持芯轴151和底板153）之间振动的直接传递，因此，在一定程度上可减少阻尼橡胶件152的形变，可延长阻尼橡胶件152的使用寿命，且金属件的刚性较强，其承受力大，稳定性好，隔振效果好。

上述隔振器15具有以下特征：

固有频率： 3-5.5Hz；

支持载荷:5-10公斤；

25Hz工作激励频率时，隔振效率大于90%；

最大振幅：+/-10mm；

整体可耐受40度高温下，400小时盐雾测试；

工作受压高度变化：高度压缩量20%；

橡胶工作温度：-20 ～+70度。

支持芯轴151，阻尼橡胶件152和底板153三者形成的隔振器15，其既包括实现支撑作用的刚性骨架部分（支持芯轴151和底板153），又包括消耗振动能量的阻尼单元（阻尼橡胶件152），当外力作用该隔振器15时，支持芯轴151的外表振动应力最强烈，而位于底盘1525附近的呈象腿状的下部分1523b的位移最大且吸收效果最好，另外，阻尼橡胶件152为中空结构，可隔离两个金属构件（亦即支持芯轴151和底板153）之间振动的直接传递，因此，在一定程度上可减少阻尼橡胶件152的形变，可延长阻尼橡胶件152的使用寿命，且金属件的刚性较强，其承受力大，稳定性好，隔振效果好。

另外，支持芯轴和底板为不锈钢冲压件，阻尼橡胶件为模压式橡胶件，其结构工艺简单，便于大量快速生产和储存,并且隔振阻尼件本身具有良好的动态响应性能。

请参照图5a至图5c,图5a为本发明安装板的正视图，图5b为图5a的左视图，图5c为本发明安装板的俯视图，图5d为本发明安装板的俯视立体图。安装板13具有一安装板正面133和安装板背面134，安装板正面133设置有多个相互平行的导轨槽131，导轨槽131的截面呈锤子状，即包括呈垂头状的下导槽1311和呈锤杆状的上导槽1312，采用这种设计目的在于使该导轨槽131能够容纳用于固定其他元件的紧固件通过，例如，容纳螺栓通过，在固定时，螺栓头卡入下导槽1311，螺杆则卡入上导槽1312，整个螺栓正好卡入该导轨槽131内，再者，下导槽1311和上导槽1312的尺寸应与螺栓的尺寸相匹配。

在邻近安装板13的纵向边缘处设有多个安装固定孔132，该安装固定孔132为圆形，但并不限于此，其可为圆形、U型或菱形等其他形状。

进一步，安装板13由铝硅镁系铝合金挤压成型后再经氧化处理形成，导轨槽131则直接由模具挤出。其中，氧化处理的目的在于美化外观及达到防腐的目的。

以上已详细说明本发明照明系统的各组成部件的结构特征，以下将详细说明各组成部件的连接关系。请参照图6,其为图1的剖视图，其显示本发明照明系统10的各组成部件的连接关系。请合并参照图1至图5d,灯具固定螺栓轴20从螺栓头的一侧起依次穿过安装组合体14的安装轴孔143、灯具旋转垫圈141和支架12的固定孔121，并用螺母30紧固，将灯具11、支架12和安装组合体14固定在一起；固定螺栓21的螺杆穿过安装组合体14的间隔壁145的通孔147和支持芯轴151的穿孔1515，并与支持芯轴151的芯杆1513内壁螺纹连接，将隔振器15固定于该安装组合体14的间隔壁145上；安装板固定螺栓22的螺栓头卡入安装板13导轨槽131的下导槽1311，其螺杆穿过上导槽1312，并同时穿过隔振器15的底板153上的底板安装孔1531，再加装螺母30固定，螺母30则正好定位于隔振器15底盘1525的U型缓冲件孔位1524中，如此便可将多个隔振器15逐个固定在安装组合体14对应的容纳槽142内，并使各隔振器15容纳于该安装组合体14的容纳槽142内，固定之后，螺栓头牢固地卡紧在下导轨槽1311的内侧面，所有隔振器15的平面与安装板13完全接触。上述各部件的固定之后，一紧固件（如螺栓或螺钉）穿过安装板13的边缘的安装固定孔132，将本发明之照明系统10固定在移动设备上的安装平台上。

本发明采用可容纳多个隔振器的安装组合体，当照明系统的整体重量或振源频率发生变化时，可调节隔振器的排布、数量和种类，以重新组合系统的频率范围和系统的承受力，以适应不同重量的照明系统和不同频率的振源，最大幅度地起到隔振作用和阻尼作用，将照明支架的固有频率与振源频率至少隔离2倍以上，最大幅度地减少激振源的干扰，使本发明的照明系统达到最佳的隔振效果。

在调整隔振器时，无需更换支架、隔振器安装组合体或安装板，而只需松开间隔壁上的螺栓减少隔振器或拧紧螺栓增加隔振器即可，操作简单方便。与现有技术相比，当照明系统的整体重量或振源频率发生变化时，本发明无需更换支架或安装板，藉此，避免因更换动作带来的不利影响。

再者，本发明的隔振器安装组合体采用优质低铜低压铸铝或铍，并经过时效处理，表面强度高、耐腐蚀、美观大方以及经久耐用，紧固件例如螺栓则采用不锈钢冲压件，其弹性和防腐俱佳，且安装方便简单。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在 本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种隔振器，其特征在于：包括

阻尼橡胶件，所述阻尼橡胶件为中空结构；

持芯轴，所述支持芯轴插入所述阻尼橡胶件中；以及

底板，所述底板粘结于所述阻尼橡胶件的底部；

其中，所述支持芯轴和所述底板包裹于所述阻尼橡胶件中，且所述支持芯轴和底板由金属制成。

2.如权利要求1所述的隔振器，其特征在于，所述阻尼橡胶件包括一外表面由上至下逐渐变大的筒形回转体和一用于与底板配合的底盘，其中，所述筒形回转体和所述底盘为一体成型，所述筒形回转体的内壁由上至下逐渐变薄，靠近所述底盘的内壁最薄。

3.如权利要求2所述的隔振器，其特征在于，所述底盘的周边形成一边缘，所述底板的外侧边缘粘合于所述边缘的内壁。

4.如权利要求2所述的隔振器，其特征在于，所述底盘在纵向方向的两侧向内凹陷形成两个U型的缓冲件孔位。

5.如权利要求1所述的隔振器，其特征在于，所述阻尼橡胶件的中部具有一芯轴安装孔，所述支持芯轴穿过所述的芯轴安装孔插入至所述阻尼橡胶件中。

6.如权利要求1所述的隔振器，其特征在于，所述支持芯轴包括一圆形的芯盖和一圆柱状的芯杆，一穿孔从所述芯盖一直延伸至所述芯杆，使所述支持芯轴为中通结构。

7.如权利要求6所述的隔振器，其特征在于，圆柱状的芯杆的内壁设有螺纹。

8.如权利要求1所述的隔振器，其特征在于，所述底板包括具有2个底板安装孔。

9.一种具有隔振器的照明系统，其特征在于，该照明系统包括：

  灯具；

用于支撑灯具的支架；

安装组合体，所述安装组合体具有多个容纳槽，其中，所述支架固定在所述安装组合体上；

多个隔振器，所述隔振器为权利要求1至8所述任一权利要求所述的隔振器，所述隔振器容纳于所述安装组合体的容纳槽内；以及

安装板，所述隔振器固定于所述安装板上。

10.如权利要求9所述的具有安装组合体的照明系统，其特征在于，所述安装板具有多个相互平行的导轨槽，所述导轨槽与用于固定隔振器的紧固件相配合。

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