微型金属气囊式减震器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种微型金属气囊式减震器，包括：气囊减震器；位于所述气囊减震器的气腔内的金属阻尼球；弹性储气球；连通所述气囊减震器和弹性储气球的节流阀。本实用新型能够形成封闭的系统，利用理想气体状态方程原理，实现无动力的气囊减震方案，不但空间可以做的很小，而且舍弃了动力单元，既实现了功能要求又降低了成本。
【专利说明】微型金属气囊式减震器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种微型金属气囊式减震器。
【背景技术】
[0002]现有的减震技术主要是气囊减震器，也叫空气弹簧，其是一种帘线增强的橡胶囊，内充压缩空气，利用气体的可压缩性起弹簧作用的减振橡胶制品。气囊减震器是一种充气型减震器，是利用气压阻力来防震动产品，其主要应用于移动物体上，通过减震来保护或减少设备受震动后带来的损坏。比较典型的有汽车，机床等。现有的气囊减震器系统是通过和高度调节阀、空气压缩机来配合使用的。如图1所示，气囊减震器10安装于固定支撑15上，在密封的气囊减震器10中利用空气压缩机12充入压缩气体(气压为0.2?0.7MPa)，利用气体的可压缩性实现其弹簧作用。气囊减震器10利用高度调节阀11可以控制气囊内气压使空气弹簧的刚度具有可调性，当作用在气囊减震器10上的载荷14增加时，气压升高，则气囊减震器10的刚度增大，反之，当载荷14减少时，气囊减震器10内的气压下降，刚度减小。
[0003]现有的气囊减震器主要应用较大物体，比如汽车、数控机床等领域，配合气囊减震器还需要有高度调节阀、空气压缩机、动力单元(维持空气压缩机运行的动力，比如电源、柴油机等)；整套减震方案是一个综合性的系统工程，缺一不可。但是在MDVR领域(MobileDigital Video Recorder,可移动式数字视频录像机)，由于设备本身比较小,加之应用减震的物体是普通的硬盘；其一不可能有这么大的空间来布置这么多的设备，其二更重要的是在MDVR内，无法再单独设置一台空气压缩机，否则成本将非常昂贵，且其12V电源供应是无法支持空气压缩机的运转的。因此，目前亟需一种微型的、具有同等功能的减震设备来替代现有系统。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种微型金属气囊式减震器，实现微型的、无动力的气囊减震功能。
[0005]为解决上述问题，本实用新型提供一种微型金属气囊式减震器，包括:
[0006]气囊减震器；
[0007]位于所述气囊减震器的气腔内的金属阻尼球；
[0008]弹性储气球；
[0009]连通所述气囊减震器和弹性储气球的节流阀。
[0010]进一步的，在上述微型金属气囊式减震器中，所述弹性储气球为橡胶储气球。
[0011]进一步的，在上述微型金属气囊式减震器中，一载荷安装于所述气囊减震器上。
[0012]进一步的，在上述微型金属气囊式减震器中，所述载荷为一硬盘。
[0013]进一步的，在上述微型金属气囊式减震器中，所述载荷为可移动式数字视频录像机的硬盘。[0014]进一步的，在上述微型金属气囊式减震器中，所述节流阀通过软管分别与所述气囊减震器和弹性储气球连通。
[0015]与现有技术相比，本实用新型通过气囊减震器，位于所述气囊减震器的气腔内的金属阻尼球，弹性储气球，连通所述气囊减震器和弹性储气球的节流阀，形成封闭的系统，利用了理想气体状态方程原理，实现无动力的气囊减震方案，不但空间可以做的很小，而且舍弃了动力单元，既实现了功能要求又降低了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是现有的气囊减震器系统的结构图；
[0017]图2是本实用新型一实施例的微型金属气囊式减震器的结构图。
【具体实施方式】
[0018]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0019]如图2所示，本实用新型提供一种微型金属气囊式减震器，包括:
[0020]气囊减震器20 ；
[0021]位于所述气囊减震器20的气腔内的金属阻尼球26 ；
[0022]弹性储气球22 ；
[0023]连通所述气囊减震器20和弹性储气球22的节流阀21。
[0024]优选的，所述弹性储气球22为橡胶储气球。
[0025]可选的，一载荷24安装于所述气囊减震器20上。
[0026]可选的，所述载荷为一硬盘。例如，所述载荷为可移动式数字视频录像机的硬盘。
[0027]优选的，所述节流阀21通过软管分别与所述气囊减震器20和弹性储气球22连通。
[0028]具体的，本实用新型是利用理想气体状态方程原理来实现的。理想气体状态方程(equation of state of ideal gas),也称理想气体定律(Ideal gas law),是描述理想气体状态变化规律的方程，由克拉伯龙于1834年将玻意耳定律和盖-吕萨克定律合并起来。理想气体在处于平衡态时，压强、体积、物质的量、温度之间符合方程式PV= (mRT/M) =nRT,其中，P为气体压强，单位Pa，V为气体体积，单位m3，M是理想气体的摩尔质量，η为气体的物质的量，单位mol，T为气体温度，单位K，R是气体常量。对于混合理想气体，其压强P是各
组成部分的分压强pl、p2、......之和，故:pV= (pl+p2+......) V= (nl+n2+......)RT,式中nl、
n2、……是各组成部分的物质的量。
[0029]按两个状态变化推论:
[0030]P1V1/T1=P2V2/T2
[0031]1)当压强一定时，即P1=P2，V1/T1=V2/T2;说明气体的体积和温度比是一个恒量；
[0032]2)当体积一定时，即V1=V2，P1/T1=P2/T2;说明气体的压强和温度比是一个恒量；
[0033]3)当温度一定时，即T1=T2，P1V1=P2V2;说明气体的压强和体积乘积是一个恒量；
[0034]以上理想气体和混合理想气体的状态方程，可由理想气体严格遵循的气体实验定律得出，也可根据理想气体的微观模型，由气体动理论导出。在压强为几个大气压以下时，各种实际气体近似遵循理想气体状态方程，压强越低，符合越好，在压强趋于零的极限下，严格遵循。由于本实用新型的系统温度变化范围很小，可以忽略不计，内部气体为空气，因此可以等同于等温气体方程式；即气体压强和体积的乘积是恒定不变的。
[0035]图2近似于图1的缩小版，但是受动力提供和空间等因素，无法提供空气压缩机等，取而代之的是橡胶储气球22、金属阻尼球26和节流阀21。其中，气囊减震器20安装于固定支撑25上，气囊减震器20通过节流阀21和橡胶储气球22用软管连接在一起，整个系统是一个完全封闭的系统。由于载荷为硬盘，以希捷500G、9.5mm厚的硬盘为例，其重量只有98克，系统维持该重量的压强很低，大约只有500Pa (单位:帕斯卡)(一个标准大气压为
1.013xl0~5(10的5次方)Pa)，按照理想气体状态方程遵循条件，压强越低，其符合该方程的理论性越强。只要维持载荷24的压强始终处于一个相对稳定的状态，那么硬盘所承受的冲力(F=PS; F为冲力，P为压强，S为面积)是相对稳定的，这样对硬盘所产生的加速度(a=F/M ；a为加速度，F为冲力，M为硬盘质量)就相对稳定，而硬盘的震动破坏基本都是受加速度影响的，比如希捷硬盘ST500VT000规定震动条件如下:
[0036]功率谱值为:
[0037]频率范围10-500HZ，0.0005g2/hz，总值为 0.5Grms。(随机振动)(GRMS=0.5)
[0038]预先根据载荷24的(如MDVR装载的是硬盘，大约200克左右)重量，充入该系统中合适的气压，使得气囊减震器20和橡胶储气球22保持一样的压力水平。在震动发生时，载荷24会随着震动有反复变化。当载荷24增加时，通过金属阻尼球26弹性形变，将气囊减震器20压缩，内部的空气通过节流阀压缩到橡胶储气球中；由于橡胶储气球类似于一个气球形式，其内部气压增大后，储气球也变大，从而通过体积变化维持内部压力的均衡；当载荷24减少时，通过金属阻尼球26弹性形变，将气囊减震器20扩大，内部气压低于橡胶储气球22的压力，这样橡胶储气球22的空气又通过节流阀21返回到气囊减震器20中，同时橡胶储气球22变小，还是通过体积变化维持整个系统的内部压力均衡。反复加载和卸载，空气通过节流阀21来回运动，从而使得气囊减震器20维持在一个比较相对的均衡压力条件下，很好的保护了载体受到震动的破坏。由于该实用新型是一个微型减震系统，所受载荷都比较小，即载荷压力变化不大，因此不需要很多的气流调节，仅橡胶储气球22存储的空气就足够实现；所以只通过如上方案就可以很好的实现整个系统的减震功能。
[0039]本实施例适用于MDVR产品，特别适用于带普通硬盘存储功能的MDVR产品，由于受MDVR空间限制，以及动力提供限制(MDVR无法提供额外的动力，市面上的空气压缩机无法在12V动力下运转)，传统的气囊减震器加空气压缩机的方案无法实现微型的气囊减震方案。本实用新型采用了封闭的系统，利用了理想气体状态方程原理，采用了无动力的气囊减震方案，不但空间可以做的很小，而且舍弃了动力单元，既实现了功能要求又降低了成本，通过本实施例硬盘在振动环境中可得到很好的保护。
[0040]显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种微型金属气囊式减震器，其特征在于，包括: 气囊减震器； 位于所述气囊减震器的气腔内的金属阻尼球； 弹性储气球； 连通所述气囊减震器和弹性储气球的节流阀。
2.如权利要求1所述的微型金属气囊式减震器，其特征在于，所述弹性储气球为橡胶储气球。
3.如权利要求1所述的微型金属气囊式减震器，其特征在于，一载荷安装于所述气囊减震器上。
4.如权利要求3所述的微型金属气囊式减震器，其特征在于，所述载荷为一硬盘。
5.如权利要求4所述的微型金属气囊式减震器，其特征在于，所述载荷为可移动式数字视频录像机的硬盘。
6.如权利要求1所述的微型金属气囊式减震器，其特征在于，所述节流阀通过软管分别与所述气囊减震器和弹性储气球连通。
【文档编号】F16F9/02GK203641370SQ201320813961
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】杨兴武, 张国柱 申请人:杭州海康威视数字技术股份有限公司