微型空氣彈簧筆記本硬盤隔振器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種可以提高減振效率的微型空氣彈簧筆記本硬盤隔振器，屬于機械 結構設計領域。
【背景技術】
[0002] 隨著電子科技的飛速發(fā)展，筆記本電腦成了工作、學習、生活不可或缺的工具。為 了滿足用戶多樣化、高性能的需求，筆記本電腦不斷地更新?lián)Q代。硬盤作為筆記本電腦中的 主要存儲設備，它的使用和抗沖擊性能對于筆記本電腦性能提高起到至關重要的作用。目 前市場上筆記本電腦使用的硬盤主要有兩種：機械硬盤和固態(tài)硬盤。固態(tài)硬盤雖然抗沖擊 性強、速度快，但是由于價格較高，所以在筆記本電腦中機械硬盤的使用占主流。機械硬盤 工作時，磁盤高速旋轉，磁頭依靠空氣的阻力懸浮于盤面上面，伺服機構驅動磁頭沿著盤面 做徑向移動，實現(xiàn)對磁盤進行讀/寫，當筆記本在使用過程中遭受振動和沖擊時，會使硬盤 停轉和死機。由于筆記本電腦朝著輕薄的方向發(fā)展，硬盤安裝處的空間受到很大程度的限 制，所以目前市場上的機械硬盤基本都是用螺釘安裝在硬盤托架內(nèi)，并沒有專門的隔振裝 置。
[0003] 隔振器的類型有很多種，按照實用材料不同可分為：金屬彈簧隔振器，空氣彈簧隔 振器，橡膠隔振器，液阻隔振器等。本發(fā)明考慮到體積和質(zhì)量的限制，選用空氣彈簧隔振器。 空氣彈簧主要依靠壓縮空氣起減振的作用，其剛度隨載荷的變化而變化，是一種強非線性 的減振元件，減振效率高，故廣泛在減振技術領域。但目前空氣彈簧主要運用于商業(yè)汽車、 巴士和軌道交通等。對于安裝在筆記本電腦的狹小空間的微型空氣彈簧并不多見，因此要 根據(jù)空氣彈簧的減振機理，設計出適合筆記本電腦硬盤隔振的結構。與常見微型空氣彈簧 隔振器相比，本發(fā)明使用樣條曲線與對數(shù)曲線疊加曲線作為外部輪廓，不僅垂向剛度滿足 隔振要求，同時兼顧水平兩方向，都具有良好剛度特性，保證良好的隔振性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 技術問題：本發(fā)明的目的在于提供一種結構簡單，質(zhì)量和體積小的微型空氣彈簧 筆記本硬盤隔振器，用以提高筆記本硬盤的抗沖擊性能。
[0005] 技術方案：為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：
[0006] 一種用于筆記本硬盤的微型空氣彈簧隔振器，包括外殼1和內(nèi)部空氣2,所述的內(nèi) 部空氣2為圓柱形，所述外殼1為旋轉體，上端面封閉，用來支撐硬盤體，下端面為一開口， 通過粘結劑與筆記本的殼體粘合；所述外殼1的側輪廓上部分由若干段Bezier曲線組成， 每段Bezier曲線之間通過圓弧圓滑過渡；所述外殼1的側輪廓下部分根據(jù)對數(shù)曲線設計 的；所述對數(shù)曲線與Bezier曲線之間通過圓弧圓滑過渡。
[0007] 進一步，所述外殼1的側輪廓上部分由兩段3次Bezier曲線組成，兩段Bezier曲 線間通過圓弧圓滑過渡。
[0008] 進一步，所述圓弧分別與每段所述Bezier曲線和所述對數(shù)曲線相切，所述圓弧半 徑為0. 5mm。
[0009] 進一步，所述外殼1的材料為硅膠。
[0010] 進一步，所述隔振器的高度不大于4_，所述外殼1的厚度不大于0. 3_。
[0011] 進一步，所述隔振器的數(shù)目為3個。
[0012] 有益效果：與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術方案具有以下有益效果：
[0013] (1)本發(fā)明基于空氣彈簧的減振機理，首次為筆記本電腦設計出微型空氣彈簧的 隔振器，具有非線性的硬特性；
[0014] (2)本發(fā)明使用樣條曲線與對數(shù)曲線疊加曲線作為外部輪廓，不僅空氣彈簧的垂 向剛度滿足隔振要求，同時兼顧水平兩方向，都具有良好剛度特性，保證良好的隔振性能；
[0015] (3)本發(fā)明在筆記本硬盤所在的狹小的空間內(nèi)采用空氣介質(zhì)進行隔振，不僅結構 簡單，而且體積小質(zhì)量輕，符合筆記本輕量化的發(fā)展方向；
[0016] (4)本發(fā)明用作硬盤隔振，水平方向無安裝要求，安裝方便；
[0017] (5)本發(fā)明具有良好的減振和吸振效果，能有效提高的硬盤的抗沖擊性能。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本發(fā)明所述隔振器的三維圖。
[0019] 圖2是發(fā)明所述隔振器的剖視圖。
[0020] 圖3是發(fā)明所述隔振器安裝示意圖。
[0021] 圖4是圖2中M處隔振器外部輪廓示意圖。
[0022] 圖5是本發(fā)明試驗中，本發(fā)明隔振器結構的位移圖。
[0023] 圖中有：1、外部殼體；2、內(nèi)部空氣；3、硬盤；4、空氣彈簧。 具體實施方案：
[0024] 下面結合附圖，對本發(fā)明的隔振器的結構作進一步的詳細說明。
[0025] 參見圖1和圖2,本發(fā)明一種微型空氣彈簧筆記本硬盤隔振器，該隔振器為包括殼 1和內(nèi)部空氣2的旋轉體，所述的內(nèi)部空氣2為圓柱形，上端面封閉，下端開口，所述的外殼 1的輪廓上部分根據(jù)樣條曲線設計，下部為對數(shù)曲線，其余部分圓滑過渡。參見圖3,本實用 型所述隔振器上端與筆記本的硬盤接觸，下端與筆記本殼體通過粘結劑相連。該隔振器不 僅結構簡單，體積小質(zhì)量輕，而且隔振效果好。
[0026] 本發(fā)明所述的隔振器利用樣條曲線與對數(shù)曲線疊加設計外部側輪廓，使其各部 分都能實現(xiàn)圓滑過渡，不僅空氣彈簧的垂向剛度滿足隔振要求，同時兼顧水平兩方向，都 具有良好剛度特性，保證良好的隔振性能。如圖4,本發(fā)明隔振器外部側輪廓上部分根據(jù) Bezier (翻譯中文為貝塞爾）曲線設計，由兩段3次Bezier曲線組成，滿足式（1):
[0027]
[0028] 式（1)中：P(t)表示外殼輪廓最上部分的曲線表達式，t表示曲線表達式中的變 量，0彡t彡1。由P(t)表達式可見，該曲線由兩段3次Bezier曲線組成，第一段和第二 段Bezier曲線之間用圓弧光滑過渡；在本發(fā)明中，過渡的圓弧半徑為0. 5mm。 P4、P5、己和P 7為外殼輪廓最上部Bezier曲線的控制點，其中P。、Pp匕和P 3連線為第一段 Bezier曲線的特征多邊形，P4、P5、PjP P 7連線為第二段Bezier曲線的特征多邊形。兩段 Bezier曲線間通過圓弧圓滑過渡。本發(fā)明中，過渡用的圓弧分別與兩段Bezier曲線相切， 圓弧的半徑為〇. 5mm。
[0029] 對數(shù)曲線滿足式（2):
[0030] y=lnx式（2)
[0031] 式⑵中：y表示外殼輪廓最下部分的曲線表達式，x表示曲線表達式中的變量， K x < 4,對數(shù)曲線坐標系為局部坐標系，坐標軸原點為0。A點為對數(shù)曲線的起點，同時， 也是對數(shù)曲線與x軸的交點。對數(shù)曲線與第二段Bezier曲線之間用圓弧光滑過渡。本發(fā) 明中，過渡的圓弧分別與對數(shù)曲線和第二段Bezier曲線相切，圓弧的半徑為0. 5mm。
[0032] 作為優(yōu)選，所述的微型空氣彈簧隔振器的材料為硅膠。相較于傳統(tǒng)的隔振墊使用 橡膠，剛度較大，無法實現(xiàn)硬盤的隔振，本發(fā)明確保隔振器的材料足夠軟，保證隔振效果，降 低沖擊振動對硬盤的損壞。
[0033] 作為優(yōu)選，所述的隔振器的高度不大于4mm，殼體的厚度不大于0. 3mm。既滿足設 計空間的要求，又保證了加工的可行性。
[0034] 作為優(yōu)選，所述的隔振器的數(shù)目為3個。在剛度匹配的同時，實現(xiàn)解耦。
[0035] 隔振器為一個彈性構件，可由模具進行注塑加工而成，材料為硅膠。使用時，可以 將3個隔振器均布貼在與硬盤相對的殼體上。
[0036] 下面通過仿真實驗，來論證本發(fā)明的微型空氣彈簧筆記本硬盤隔振器具有良好的 隔振性能。仿真實驗采用商用CAE軟件ABAQUS仿真軟件。仿真對象為：本發(fā)明結構的微型 空氣彈簧筆記本硬盤隔振器。
[0037] 仿真結果參見圖5。為本發(fā)明隔振器結構工作時的位移圖。當硬盤受到?jīng)_擊，作用 力通過硬盤作用到隔振器封閉端部，隔振器的上端面因受到作用力，使體積縮小，從而內(nèi)部 的壓強增大，內(nèi)部空氣與外部硅膠共同作用，從而達到隔振的效果。從圖5的仿真結果可以 看出：當給隔振器的端部加上2倍重力載荷時，隔振器的整體變形為0. 08171mm，計算出隔 振器的剛度為24KN/m。3個隔振器同時使用，隔振剛度疊加后為72KN/m，滿足沖擊隔振剛度 要求，并且隔振效率達90%。因此，從仿真實驗得出，采用本發(fā)明結構的微型空氣彈簧硬盤 隔振器，能起到良好的沖擊隔振的效果。
[0038] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不以上述實施方式為 限，但凡本領域普通技術人員根據(jù)本發(fā)明所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變化，皆應納入權 利要求書中記載的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1. 微型空氣彈簧筆記本硬盤隔振器，其特征在于：包括外殼（1)和內(nèi)部空氣（2)，所述 的內(nèi)部空氣（2)為圓柱形，所述外殼（1)為旋轉體，上端面封閉，用來支撐硬盤體，下端面為 一開口，通過粘結劑與筆記本的殼體粘合；所述外殼（1)的側輪廓上部分由若干段Bezier 曲線組成，每段Bezier曲線之間通過圓弧圓滑過渡；所述外殼（1)的側輪廓下部分根據(jù)對 數(shù)曲線設計的；所述對數(shù)曲線與Bezier曲線之間通過圓弧圓滑過渡。2. 根據(jù)權利要求1所述的微型空氣彈簧筆記本硬盤隔振器，其特征在于：所述外殼（1) 的側輪廓上部分由兩段3次Bezier曲線組成，兩段Bezier曲線間通過圓弧圓滑過渡。3. 根據(jù)權利要求1所述的微型空氣彈簧筆記本硬盤隔振器，其特征在于：所述圓弧分 別與每段所述Bezier曲線和所述對數(shù)曲線相切，所述圓弧半徑為0. 5mm。4. 根據(jù)權利要求1所述的微型空氣彈簧筆記本硬盤隔振器，其特征在于：所述外殼（1) 的材料為硅膠。5. 根據(jù)權利要求1所述的微型空氣彈簧筆記本硬盤隔振器，其特征在于：所述外殼（1) 的厚度不大于〇. 3mm，高度不大于4mm。6. 根據(jù)權利要求1所述的微型空氣彈簧筆記本硬盤隔振器，其特征在于：所述隔振器 在硬盤隔振中使用的數(shù)目為3個。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于筆記本硬盤的微型空氣彈簧隔振器，其特征在于：該結構為包括外殼和內(nèi)部空氣的旋轉體，所述的內(nèi)部空氣為圓柱形，上端面封閉，下端開口，所述的外部殼體的輪廓上部分根據(jù)樣條曲線設計，下部為對數(shù)曲線，其余部分圓滑過渡。所述的旋轉殼體的厚度不大于0.3mm，高度不大于4mm，其上端面封閉，用來支撐硬盤體，下端面為一開口，通過粘結劑與筆記本的殼體粘合。本發(fā)明基于空氣彈簧的減振原理，有效的改善了筆記本機械硬盤的振動特性，不僅降低機械硬盤的振動傳遞給筆記本殼體，而且減少筆記本機械硬盤的沖擊損壞。
【IPC分類】G11B33/08
【公開號】CN104992719
【申請?zhí)枴緾N201510338693
【發(fā)明人】盧熹, 吳丹, 楊雪健, 王立, 宋威, 陽克兵, 樓永鋒
【申請人】東南大學, 蘇州三星電子電腦有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月17日