CN1888465A - 一种减震装置及其应用系统 - Google Patents

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Abstract

一种涉及工程元件的减震装置及其应用系统，该装置包括一硬体外壳，其特征在于：硬体外壳内设置一环体弹性套，环体弹性套包括具有弹性的封闭环体空间，环体弹性套的外侧与硬体外壳的内壁挤压相抵，环体弹性套的内侧包覆容置空间，硬体外壳至少在一个侧面设置敞口，所述环体弹性套可沿敞口伸缩；硬体外壳在相对的两个侧面分别设置敞口；封闭环体空间内充满粘性液体，该装置应用系统中，硬体外壳外表面与车体相连，在容置空间中放置电子设备，如硬盘，本发明在机动车中提供了一个减震的环境，为众多的电子设备在机动车中的进一步应用开辟了一个新的途经。

Description

一种减震装置及其应用系统
技术领域
本发明涉及工程元件，尤其涉及一种减震装置及其应用系统。
背景技术
当汽车行驶在路面上时，由于路面的不平，使汽车承受极大的震动，车速愈高，震动愈大。虽然机动车行业在减震方面投下巨大研发费用，但由于减震通常会对车辆的操作性能造成负面影响，最终甚至会影响到行车安全，所以能改进的空间有限，目前，车辆震动瞬间的尖峰值仍在40g左右停留。
这种瞬间值由于时间短，对乘客的影响较小，但是对于电子设备而言，则可能造成巨大损害，因此，在现有技术中，某些抗震性能较低的电子设备无法置入机动车之中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种减震装置及其应用系统，以克服现有技术中抗震性能较低的电子设备无法置入机动车的缺点。
本发明所采用的减震装置，包括一硬体外壳，其特征在于：
所述的硬体外壳内设置一环体弹性套；
该环体弹性套包括具有弹性的封闭环体空间，环体弹性套的外侧与硬体外壳的内壁挤压相抵，环体弹性套的内侧包覆容置空间；
所述硬体外壳至少在一个侧面设置敞口，所述环体弹性套可沿敞口伸缩。
所述的硬体外壳在相对的两个侧面分别设置敞口。
所述的两个敞口的贯通方向与所述容置空间的贯通方向一致。
所述的封闭环体空间内充满粘性液体。
所述的封闭环体空间中，沿垂直方向，预设的下部空间的高度比上部空间的高度长。
所述的环体弹性套为环体胶套。
所述的封闭环体空间内设置隔板，所述的隔板上设有通孔。
所述的隔板设置于以容置空间为对称轴的水平对称两侧。
这种减震装置应用系统，包括一硬体外壳，其特征在于：所述的硬体外壳与机动车体相连，且其中设置一环体弹性套；
该环体弹性套包括具有弹性的封闭环体空间，环体弹性套的外侧与硬体外壳的内壁挤压相抵，环体弹性套的内侧包覆容置空间，所述容置空间中放置电子设备；
所述硬体外壳至少在一个侧面设置敞口，所述环体弹性套可沿敞口伸缩。
所述的电子设备为硬盘。
所述的电子设备与硬体外壳之间连接弹性装置，该弹性装置向电子设备提供缓冲力。
所述的弹性装置包括一个弹簧和一个雪崩弹套，其中，
所述的弹簧和雪崩弹套并接于硬体外壳上；
所述的雪崩弹套由上套筒和下套筒相扣而成；在所述的上套筒和下套筒的连接处，上套筒端部开设槽口，且其外端底部附设突起，下套筒的内端设有与所述突起相应的收缩斜面。
本发明的有益效果为：在本发明中，通过在硬体外壳内设置环体弹性套，环体弹性套的内侧包覆容置空间，且硬体外壳设置敞口，这样，在容置空间放置电子设备后，在产生震动时，由于环体弹性套的弹性缓冲作用，可对电子设备起到减震作用，同时，硬体外壳的敞口为环体弹性套形变提供伸缩空间，为环体弹性套的能量释放提供通道，减小震动对电子设备的损害，这对于某些抗震性能较低的电子设备(如硬盘)来说尤为有利，可使得抗震性能较低的电子设备置入机动车中得到应用，因此，本发明在机动车中提供了一个减震的环境，为众多的电子设备(如硬盘)在机动车中的进一步应用开辟了一个新的途经。
在本发明中，硬体外壳在相对的两个侧面分别设置敞口，使得环体弹性套形变伸缩均匀。
针对如下所示的机械震动数学模式：
F＝m·a+ζ·V+k·x
其中，F为外界施力的向量，a为系统的加速度向量，V为系统的速度向量，x为系统的位移向量，m为系统的质量，ζ为系统的阻尼系数，k为系统弹性系数。可知，要使得参数a值得以最小化，有效的方法之一是增大系统质量m的数值，其次是增加阻尼系数ζ，这使得震动能量有消耗的机会，而不会被累积。
在本发明封闭环体空间内充满粘性液体，因为粘性液体(填充剂)会流动，所以，震动中的加速度并不会全部作用于容置空间中的电子设备上，这就产生了初步的减震效果，其次因粘性液体(填充剂)流动而造成环体弹性套进一步变形而储存一部分能量，同时，不论是储存或释放能量时，填充剂的粘性都会阻碍其流动而吸收一部分能量，转化为热能，这样，粘性液体(填充剂)所起的阻尼作用，能很快的将震动能量化解为热能，避免持续震动以及震波叠加效应。所以说，本发明能提供极好的减震效果。
在本发明中，封闭环体空间内设置隔板，隔板上设有通孔，可进一步限制粘性液体(填充剂)流动的方向和速度，用于调节本发明的弹性、刚性及阻尼系数，以达到最佳的减震效果。
在本发明中，负载物/电子设备与硬体外壳之间连接弹性装置，通过弹性装置向电子设备提供缓冲力，使得负载物/电子设备的重量由环体弹性套和弹性装置(包括弹簧和雪崩弹套)共同分担，减轻了环体弹性套的底部负担，可防止负载物/电子设备过度地下陷，导致环体弹性套下部太多的粘性液体(填充剂)被推开，以致于负载物/电子设备撞击硬体外壳，进一步提高了本发明的实用性和工作可靠性。
附图说明
图1为本发明中环体弹性套自由状态中沿X-Y轴方向拓扑结构示意图；
图2为本发明中环体弹性套自由状态中沿Z轴剖面拓扑结构示意图；
图3为本发明实施例1侧部外观结构示意图；
图4为本发明实施例1沿A-A垂直剖面结构示意图；
图5为本发明实施例1沿B-B垂直剖面结构示意图；
图6为本发明实施例2沿B-B垂直剖面结构示意图；
图7为本发明实施例2中C部隔板结构示意图；
图8为本发明实施例3中弹性装置连接状态示意图；
图9为本发明实施例3中弹性装置局部放大结构示意图；
图10为本发明实施例3中上、下套筒之间连接部D的局部放大示意图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：
实施例1：
根据图3、图4和图5，本发明包括一硬体外壳1，硬体外壳1内设置一环体弹性套2，环体弹性套2包括具有弹性的封闭环体空间21，环体弹性套2的外侧与硬体外壳1的内壁挤压相抵，环体弹性套2的内侧包覆容置空间22，其实，在本发明中，环体弹性套2为类似于汽车内胎的形态，如图1和图2所示，在(无外力作用)自由状态中环体弹性套2与汽车内胎的拓扑形态一致。
在本发明中，环体弹性套2为环体胶套，如图4和图5所示，胶套面201和胶套面202共同构成环体弹性套2，在前述指出，在自由状态中环体弹性套2与汽车内胎的拓扑形态一致，在本发明中，由于硬体外壳1的内壁挤压，则形成了环体弹性套2外侧与硬体外壳1的内壁相对应，胶套面201包覆容置空间22。实际上胶套面201和胶套面202是一体的，都是由同一个表面延伸而得。封闭环体空间21内，即胶套面201和胶套面202所封闭的空间内充满粘性液体(填充剂)。
如图3和图4所示，硬体外壳1在相对的两个侧面分别设置敞口，则如图3中环体弹性套2可沿敞口在两端伸缩。
如图4和图5所示，硬体外壳1的两个敞口的贯通方向与容置空间22的贯通方向一致。
如图5所示，封闭环体空间21中，沿垂直方向(Y轴)，预设的下部空间的高度H2比上部空间的高度H1长。这样，如图5所示，本发明沿Y轴方向垂直安装，当较重的负载物/电子设备被置入容置空间22之后，则容置空间22和胶套面201会下沉，推挤封闭环体空间21内的粘性液体(填充剂)重新分布，并造成套面201和胶套面202变形，这种变形提供了压力以平衡负载物的重量，使其不再继续下沉，且空间高度H2和空间高度H1经适当设计，在负载物/电子设备置入后，两者的空间高度可达到(基本)一致。
在本发明的典型应用中，如图5所示，在容置空间22中放置抗震性较差的电子设备，如硬盘HDD，硬体外壳1外表面与机动车体相连。
在正常操作时，由于硬体外壳1和车体相连，所以机动车所受的冲击、震动都会直接传到硬体外壳1上，硬体外壳1会将所受加速度经过环体胶套中的胶套面201传至粘性液体(填充剂)，因为粘性液体(填充剂)会流动，所以，震动中的加速度并不会全部作用于容置空间22中的硬盘HDD上，这就产生了初步的减震效果，其次，因粘性液体(填充剂)流动而造成环体胶套进一步变形而储存一部分能量，同时，不论是储存或释放能量时，填充剂的粘性都会阻碍其流动而吸收一部分能量，转化为热能，这样，粘性液体(填充剂)所起的阻尼作用，能很快的将震动能量化解为热能，避免持续震动以及震波叠加效应。
实施例2：
如图6和图7所示，本实施例与实施例2的区别在于：在本实施例中，封闭环体空间21内设置隔板211，隔板211上设有通孔212，如图6所示，隔板211设置于以容置空间22为对称轴的水平对称两侧(即隔板211平面与Y轴垂直)。
如图6和图7所示，隔板211及其上的通孔212，可进一步限制粘性液体(填充剂)流动的方向和速度，用于调节本发明的弹性、刚性及阻尼系数，以达到最佳的减震效果。
实施例3：
根据图8、图9和图10，本实施例与实施例1或2的区别在于：在本实施例中，如图8所示，容置空间22内的负载物/电子设备(如硬盘HDD)与硬体外壳1之间连接弹性装置301，该弹性装置301向负载物/电子设备提供缓冲力，以免负载物/电子设备过度地下陷，导致环体弹性套2下部太多的粘性液体(填充剂)被推开，以及负载物/电子设备撞击硬体外壳1。
如图8所示，只反映了在负载物/电子设备的一个侧面架设了弹性装置301，在实际应用中，可以在负载物/电子设备的两侧均架设弹性装置301。
在本发明中，如图9所示，弹性装置301包括一个弹簧302和一个雪崩弹套，雪崩弹套由上套筒303和下套筒304相扣而成。弹簧302可采用普通的弹性金属丝缠绕结构。
如图9和图10所示，在上套筒303和下套筒304的连接处，上套筒303端部开设槽口，且其外端底部附设突起311，下套筒304的内端设有与突起311相应的收缩斜面312。
如图8和图9所示，弹性装置301中的弹簧302和雪崩弹套并接于硬体外壳1上，通过架板300与负载物/电子设备相连。
如图9所示，上套筒303中突起311的断面呈圆滑曲线，在此断面上，上套筒303具有径向的弹性，换句话说，此突起311在受力时，可沿收缩斜面312在径向收缩或扩张，如图10所示，突起311与收缩斜面312在接触点313相触，突起311的径向伸缩弹力由于收缩斜面312的作用，沿下套筒304轴向产生一个分向量，所以，该分向量就相当于弹簧力，但突起311脱离了收缩斜面312之后，上套筒303与下套筒304之间则只具有摩擦力，在轴向的弹力消失，因此，雪崩弹套具有这种弹力突变的雪崩效应。
在处于静态时，负载物/电子设备的重量由环体弹性套2、弹簧302和雪崩弹套共同分担，由于雪崩弹套的加入，可使负载物/电子设备免于深陷环体弹性套2之中。
在车体震动时，如果振幅不大，也就是说由环体弹性套2、弹簧302和雪崩弹套所传入的力不超过它们在静态组合所能承受的能力，则负载物/电子设备得以在整体弹性限度内实现避震。
如果车体振幅足够地大，已超过由环体弹性套2、弹簧302和雪崩弹套在静态组合所能承受的能力，则弹簧302会进一步延伸，雪崩弹套的下套筒304将下滑，使上套筒303的突起311向中心收缩，突起311越过了收缩斜面312后，雪崩弹套不再提供轴向的弹力，而使负载物/电子设备得以用较慢的速度陷入环体弹性套2，利用粘性液体(填充剂)吸收振动，这样，本实施例就可更好地达到减震的效果。
综上所述，尽管本发明的基本结构、原理通过上述具体实施例予以阐述，在不脱离本发明要旨的前提下，根据以上所述的启发，本领域普通技术人员可以不需要付出创造性劳动即可实施变换/替代形式或组合，此处不再赘述。

Claims (12)

1.一种减震装置，包括一硬体外壳，其特征在于：
所述的硬体外壳内设置一环体弹性套；
该环体弹性套包括具有弹性的封闭环体空间，环体弹性套的外侧与硬体外壳的内壁挤压相抵，环体弹性套的内侧包覆容置空间；
所述硬体外壳至少在一个侧面设置敞口，所述环体弹性套可沿敞口伸缩。
2.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于：所述的硬体外壳在相对的两个侧面分别设置敞口。
3.根据权利要求2所述的减震装置，其特征在于：所述的两个敞口的贯通方向与所述容置空间的贯通方向一致。
4.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于：所述的封闭环体空间内充满粘性液体。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的减震装置，其特征在于：所述的封闭环体空间中，沿垂直方向，预设的下部空间的高度比上部空间的高度长。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的减震装置，其特征在于：所述的环体弹性套为环体胶套。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的减震装置，其特征在于：所述的封闭环体空间内设置隔板，所述的隔板上设有通孔。
8.根据权利要求7所述的减震装置，其特征在于：所述的隔板设置于以容置空间为对称轴的水平对称两侧。
9.一种减震装置应用系统，包括一硬体外壳，其特征在于：所述的硬体外壳与机动车体相连，且其中设置一环体弹性套；
该环体弹性套包括具有弹性的封闭环体空间，环体弹性套的外侧与硬体外壳的内壁挤压相抵，环体弹性套的内侧包覆容置空间，所述容置空间中放置电子设备；
所述硬体外壳至少在一个侧面设置敞口，所述环体弹性套可沿敞口伸缩。
10.根据权利要求9所述的减震装置应用系统，其特征在于：所述的电子设备为硬盘。
11.根据权利要求9-10中任意一项所述的减震装置应用系统，其特征在于：所述的电子设备与硬体外壳之间连接弹性装置，该弹性装置向电子设备提供缓冲力。
12.根据权利要求11所述的减震装置应用系统，其特征在于：所述的弹性装置包括一个弹簧和一个雪崩弹套，其中，
所述的弹簧和雪崩弹套并接于硬体外壳上；
所述的雪崩弹套由上套筒和下套筒相扣而成；在所述的上套筒和下套筒的连接处，上套筒端部开设槽口，且其外端底部附设突起，下套筒的内端设有与所述突起相应的收缩斜面。
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