嵌入式工业电脑的制作方法

文档序号:15517047发布日期:2018-09-25 18:38阅读:152来源:国知局

本发明涉及工业电脑技术领域,尤其涉及嵌入式工业电脑。



背景技术:

工控机(industrialpersonalcomputer,ipc),或称为工业电脑,即工业控制计算机,是一种采用总线结构,对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。工控机具有重要的计算机属性和特征,如具有计算机cpu、硬盘、内存、外设及接口,并有操作系统、控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面。

嵌入式工业电脑,或称为盒式工控机(boxpc)是一种广泛应用的工控机。嵌入式工业电脑通常被安装于一din轨道或墙壁、设备的外壳等物体上。使用时,嵌入式工业电脑处于严酷的振动环境当中,其中的硬盘(harddrivedisk,简称hdd)收到强烈的震荡。硬盘的防震是一个重要的研究课题。中国专利申请文件cn201489822u和cn201285656y公开了现有技术的硬盘防震技术。



技术实现要素:

本发明的目的之一是提供嵌入式工业电脑,其硬盘防震结构简单、安装方便、抗震效果好。

本发明的一个方面提供了嵌入式工业电脑,包括:

一壳体,其包括:

一可拆卸安装板,和

一顶盖,其与可拆卸安装板平行;

一硬盘,其位于壳体内并平行于可拆卸安装板;

一安装支架,其通过复数个立柱与顶盖固定连接,安装支架平行于顶盖;和

一减振机构,其中,硬盘通过减振机构与安装支架固定连接;

其中,减振机构通过柱形钢缆或长条形钢片实现全自由度的减振。

该嵌入式工业电脑通过柱形钢缆或长条形钢片实现全自由度的减振,其结构简单、安装方便、抗震效果好。

在嵌入式工业电脑的一种示意性的实施方式中,减振机构包括四个减振单元,分别固定于硬盘的四个角,每一减振单元包括:

一第一连接件,与硬盘固定连接,包括均平行于硬盘的一第一通孔和一第二通孔;

一第二连接件,其与安装支架固定连接,包括均平行于安装支架的一第三通孔和一第四通孔,其中,第一通孔垂直于第三通孔;和

一柱形钢缆,其依次连续穿过第一通孔、第三通孔、第二通孔和第四通孔,其中,柱形钢缆包括位于第一连接件和第二连接件之间的四个长度相同的部分。

柱形钢缆与第一连接件和第二连接件之间安装简单。单根的柱形钢缆在第一方向,第二方向和第三方向上均有弯曲,即实现全方位的刚度和阻尼,降低了硬盘的固有频率,降低了硬盘在高频段的振动,其结构简单,并能够在全自由度实现减振,减振效果好。

在嵌入式工业电脑的另一种示意性的实施方式中,相邻两个所述减振单元中的第一通孔相互垂直。整个减振机构在第二方向和第三方向上的弹性更加均匀,减小减振机构在第二方向和第三方向上抗震性能的差异。

在嵌入式工业电脑的再一种示意性的实施方式中,柱形钢缆的直径为0.8毫米-1.6毫米,柱形钢缆在第一连接件和第二连接件之间的部分的长度为30毫米-40毫米,第一连接件和第二连接件之间的距离为18毫米-25毫米,第一通孔与第二通孔之间的距离和第三通孔与第四通孔之间的距离相等且为6毫米-10毫米,第一通孔、第三通孔、第二通孔和第四通孔的长度均为10毫米-15毫米,硬盘的质量为35克-500克。在减振机构的各个部件的参数取上述的范围时,其减振效果非常明显。

在嵌入式工业电脑的又一种示意性的实施方式中,相邻减振单元之间的距离为40毫米-80毫米,每一减振单元的第一连接件和第二连接件的材质均为铝。相邻减振单元之间的距离适中,便于安装,且提高抗震性能的各项同性。铝质的连接件,质量轻,减小连接件本身对抗震性能的影响。

在嵌入式工业电脑的又一种示意性的实施方式中,减振机构包括:

一硬盘安装板,其与硬盘固定连接,其中硬盘位于硬盘安装板和安装支架之间,

一环形弹性臂,其包括一环绕硬盘的侧面的长条形钢板,并与硬盘安装板安装连接,

一第一弓形弹性臂,其包括一朝向环形弹性臂弯曲的长条形钢板,第一弓形弹性臂的两端与安装支架固定连接,第一弓形弹性臂的中部与环形弹性臂固定连接;和

一第二弓形弹性臂,其包括一朝向环形弹性臂弯曲的长条形钢板,第二弓形弹性臂的两端与安装支架固定连接,第二弓形弹性臂的中部与环形弹性臂固定连接;

其中,第一弓形弹性臂和第二弓形弹性臂平行且分别位于环形弹性臂相对的两侧。

环形弹性臂、第一弓形弹性臂和第二弓形弹性臂之间安装简单。环形弹性臂、第一弓形弹性臂和第二弓形弹性臂在第一方向,第二方向和第三方向上均能弯曲,即实现全方位的刚度和阻尼,降低了硬盘的固有频率,降低了硬盘在高频段的振动,其结构简单,并能够在全自由度实现减振,减振效果好。

在嵌入式工业电脑的又一种示意性的实施方式中,硬盘安装板包括:

一安装板主体部,其平行于硬盘,

一第一延伸部,其从安装板主体部垂直延伸至硬盘的侧面,和

一第二延伸部,其从安装板主体部垂直延伸至硬盘的侧面,第一延伸部和第二延伸部分别位于硬盘相对的两侧;

环形弹性臂包括:

一第一弹性臂段,其从第一延伸部环绕至第二延伸部,和

一第二弹性臂段,其从第一延伸部环绕至第二延伸部,

其中,第一弹性臂段和第二弹性臂段分别位于硬盘相对的两侧,第一弹性臂段和第二弹性臂段与第一延伸部安装连接,第一弹性臂段和第二弹性臂段与第二延伸部安装连接。该硬盘安装板与环形弹性臂结构简单,安装方便。

在嵌入式工业电脑的又一种示意性的实施方式中,嵌入式工业电脑还包括:

两个第一紧固件,第一弹性臂段和第二弹性臂段与第一延伸部通过第一紧固件进行安装连接,每一第一紧固件包括一第一螺丝和一第一橡胶圈,其设置于第一螺丝的内侧,和

两个第二紧固件,第一弹性臂段和第二弹性臂段与第二延伸部通过第二紧固件进行安装连接,每一第二紧固件包括一第二螺丝和一第二橡胶圈,其设置于第二螺丝的内侧。该第一橡胶圈、第二橡胶圈不限制硬盘的转动自由度,能够削弱三个转动自由度的振动响应。

在嵌入式工业电脑的又一种示意性的实施方式中,减振机构包括:

一第三延伸部,其从第一弓形弹性臂的中部朝向第一弹性臂段延伸,并与第一弹性臂段安装连接;

一第四延伸部,其从第二弓形弹性臂的中部朝向第二弹性臂段延伸,并与第二弹性臂段安装连接。第一弓形弹性臂通过第三延伸部与第一弹性臂段安装连接,第二弓形弹性臂通过第四延伸部与第二弹性臂段安装连接,连接结构简单,安装方便。

在嵌入式工业电脑的又一种示意性的实施方式中,环形弹性臂、第一弓形弹性臂、第二弓形弹性臂、第三延伸部和第四延伸部的厚度为0.2毫米-0.6毫米。这一厚度的长条形钢片的减振性能好。

附图说明

下文将以明确易懂的方式通过对优选实施例的说明并结合附图来对本发明上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明,其中:

图1为本发明的一个实施例提供的嵌入式工业电脑立体结构示意图;

图2是本发明的一个实施例提供的嵌入式工业电脑在第一方向上的振动响应曲线;

图3是本发明的一个实施例提供的嵌入式工业电脑在第二方向上的振动响应曲线;

图4是本发明的一个实施例提供的嵌入式工业电脑在第三方向上的振动响应曲线;

图5是本发明的一个实施例提供的嵌入式工业电脑立体结构示意图。

标号说明:

10壳体

11外壳主体部

111第一侧壁

112第二侧壁

113第三侧壁

114第四侧壁

115顶盖

12可拆卸安装板

20硬盘

30安装支架

31立柱

40减振机构

41减振单元

42第一连接件

421第一通孔

422第二通孔

43第二连接件

431第三通孔

432第四通孔

44硬盘安装板

440安装板主体部

441第一延伸部

442第二延伸部

45环形弹性臂

451第一弹性臂段

452第二弹性臂段

46第一弓形弹性臂

461第三延伸部

47第二弓形弹性臂

471第四延伸部

50柱形钢缆

61第一紧固件

611第一螺丝

612第一橡胶圈

62第二紧固件

d1第一方向

d2第二方向

d3第三方向

l11、l21、l31、l41、l51、l61、l71、l81、l91环境振动激励曲线

l12、l22、l32、l42、l52、l62、l72、l82、l92振动响应曲线

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式,在各图中相同的标号表示相同的部分。

下面讨论的各图以及被用来描述在该专利文档中的本公开的原理的各种实施例仅以说明的方式并且无论如何不应该被解释成限制本公开的范围。本领域技术人员将会理解,可以在任何适当布置的设备中实施本公开的原理。将参考示例性非限制实施例来描述本申请的各种创新教导。

在本文中,“示意性”表示“充当实例、例子或说明”,不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地示出了其中的一个,或仅标出了其中的一个。

本申请文件中,“平行”包括绝对平行和在误差范围内的基本平行;“垂直”包括绝对垂直和在误差范围内的基本垂直。

本申请文件中,可拆卸安装板、顶盖、硬盘、安装支架、长条形钢板、安装板主体部、第一延伸部、第二延伸部、第三延伸部、第四延伸部等的形状均为长度和宽度均大于厚度。长度和宽度构成的面大于其他面。本申请文件中,可拆卸安装板、顶盖、硬盘、安装支架、长条形钢板、安装板主体部、第一延伸部、第二延伸部、第三延伸部、第四延伸部等与其他部件“平行”或“垂直”,指的是其长度和宽度构成的面与其他部件“平行”或“垂直”。可拆卸安装板、顶盖、硬盘、安装支架、长条形钢板、安装板主体部、第一延伸部、第二延伸部、第三延伸部、第四延伸部等彼此之间“平行”或“垂直”,指的是彼此的长度和宽度构成的面“平行”或“垂直”。

本发明提供了嵌入式工业电脑,包括:

一壳体,其包括:

一可拆卸安装板,和

一顶盖,其与可拆卸安装板平行;

一硬盘,其位于壳体内并平行于可拆卸安装板;

一安装支架,其通过复数个立柱与顶盖固定连接,安装支架平行于顶盖;和

一减振机构,其中,硬盘通过减振机构与安装支架连接;

其中,减振机构通过柱形钢缆或长条形钢片实现全自由度的减振。

图1为本发明的一个实施例提供的嵌入式工业电脑立体结构示意图。从图1中可以看出,该嵌入式工业电脑,包括:壳体10,硬盘20,安装支架30和减振机构40。

壳体10包括一外壳主体部11和一可拆卸安装板12。外壳主体部11具有一开口(未标识),其与可拆卸安装板12匹配。可拆卸安装板12从该开口处与外壳主体部11安装在一起。外壳主体部11包括一第一侧壁111、一第二侧壁112、一第三侧壁113和一第四侧壁114,以及一顶盖115。第一侧壁111、第二侧壁112、第三侧壁113和第四侧壁114依次首尾相连并形成该开口。顶盖115与第一侧壁111、第二侧壁112、第三侧壁113和第四侧壁114均相邻且与该开口相对设置。顶盖115与可拆卸安装板12平行。

硬盘20位于壳体10内并平行于可拆卸安装板12。硬盘20的形状为顶面和底面远大于四个侧面。本申请文件中硬盘与其他部件的平行、垂直,指的是硬盘的顶面或底面与其他部件的平行、垂直。垂直于硬盘20的方向为第一方向d1,平行于硬盘20的方向为第二方向d2和第三方向d3。第二方向d2垂直于第三方向d3。在一个示意性的实施方式中,第一方向d1为硬盘的厚度方向,第二方向d2为硬盘的长度方向,第三方向d3为硬盘的宽度方向。

安装支架30通过复数个立柱31与顶盖115固定连接。安装支架30平行于顶盖115。在一个示意性的实施方式中,安装支架30为钣金件,其为平板状。立柱31可选为4个。每一立柱31的一端固定于顶盖115的内侧壁,另一端与安装支架30垂直且固定连接。

硬盘20通过减振机构40与安装支架30连接。图1所示的实施例中,减振机构40通过柱形钢缆实现全自由度(包括第一方向d1、第二方向d2和第三方向d3)的减振。安装支架30、减振机构40和硬盘20均能够从该开口处安装入壳体10内。减振机构通过柱形钢缆实现全自由度的减振,其结构简单、安装方便、抗震效果好。

在一个示意性的实施方式中,减振机构40包括四个减振单元41,分别固定于硬盘20的四个角。每一减振单元41包括:

一第一连接件42,与硬盘20固定连接,包括均平行于硬盘20的一第一通孔421和一第二通孔422;

一第二连接件43,其与安装支架30固定连接,包括均平行于安装支架的一第三通孔431和一第四通孔432,其中,第一通孔421垂直于第三通孔431;和

一柱形钢缆50,其依次连续穿过第一通孔421、第三通孔431、第二通孔422和第四通孔432,其中,柱形钢缆50包括位于第一连接件42和第二连接件43之间的四个长度相同的部分。

第一连接件42的第一通孔421和第二通孔422均平行于硬盘30的顶面或底面。第二连接件43的第三通孔431和第四通孔432均平行于安装支架30,第一通孔421和第二通孔422所在平面平行于第三通孔431和第四通孔432所在平面。第一通孔421垂直于第三通孔431和第四通孔432,第二通孔422垂直于第三通孔431和第四通孔432。单根的柱形钢缆50依次连续穿过第一通孔421、第三通孔431、第二通孔422和第四通孔432。柱形钢缆50包括位于第一连接件42和第二连接件43之间的四个长度相同的部分。也就是说柱形钢缆50在第一通孔421与第三通孔431之间的部分,柱形钢缆50在第三通孔431与第二通孔422之间的部分,柱形钢缆50在第二通孔422和第四通孔432之间的部分,以及柱形钢缆50在第四通孔432和第一通孔421之间的部分,这四个部分的长度相同。柱形钢缆50与第一连接件42和第二连接件43之间安装简单。单根的柱形钢缆50在第一方向d1,第二方向d2和第三方向d3上均有弯曲,即实现全方位的刚度和阻尼,降低了硬盘的固有频率,降低了硬盘在高频段的振动,其结构简单,并能够在全自由度实现减振,减振效果好。

不同的减振单元41中的第一通孔421的朝向可以相同,也可以不同。在一个示意性的实施方式中,所有减振单元41中的第一通孔421相互平行。在另一个示意性的实施方式中,相邻两个减振单元41中的第一通孔421相互垂直。这样,四个减振单元41中,任意相邻的两个减振单元41中的一个绕第一方向d1旋转90度后与另一个的结构相同。整个减振机构40在第二方向d2和第三方向d3上的弹性更加均匀,减小减振机构40在第二方向d2和第三方向d3上抗震性能的差异。

在一个示意性的实施方式中,柱形钢缆50的直径为0.8毫米-1.6毫米,柱形钢缆50在第一连接件42和第二连接件43之间的部分的长度为30毫米-40毫米(四个部分的长度均相同),第一连接件42和第二连接件43之间的距离为18毫米-25毫米,第一通孔421与第二通孔422之间的距离和第三通孔431与第四通孔432之间的距离相等且为6毫米-10毫米,第一通孔421、第三通孔431、第二通孔422和第四通孔432的长度均为10毫米-15毫米,硬盘的质量为35克-500克。柱形钢缆50的材质采用不锈钢301(sus301)或x12crni17。减振机构40的减振效果与其各个部件的具体参数有很大的关联。发明人对图1所示的嵌入式工业电脑进行了大量测试试验。在减振机构40的各个部件的参数取上述的范围时,其减振效果非常明显。本申请文件给出了图2-4以说明减振效果。图2是本发明的一个实施例提供的嵌入式工业电脑在第一方向d1上的振动响应曲线。图3是本发明的一个实施例提供的嵌入式工业电脑在第二方向d2上的振动响应曲线。图4是本发明的一个实施例提供的嵌入式工业电脑在第三方向d3上的振动响应曲线。结合图1-4可以看出,振动响应曲线的纵坐标a为加速度,单位为g(重力加速度),横坐标f为频率,单位为hz(赫兹)。图2中曲线l11为1g的环境振动激励曲线,曲线l21为2g的环境振动激励曲线,曲线l31为4g的环境振动激励曲线。每一环境振动激励曲线分为两部分,频率和振动加速度激励从0开始逐渐上升的第一阶段和随频率上升加速度激励保持恒定的第二阶段。图2中曲线l12为1g的振动响应曲线,曲线l22为2g的振动响应曲线,曲线l32为4g的振动响应曲线。对比曲线l11和曲线l12可知,在1g的环境振动激励下,振动响应的波峰位于40hz附近,其比传统的振动响应的波峰60hz(通常可为60-100hz),减少了20hz。对比曲线l21和曲线l22可知,在2g的环境振动激励下,振动响应的波峰位于30hz附近,其比传统的振动响应的波峰60hz(通常可为60-100hz),减少了30hz。对比曲线l31和曲线l32可知,在4g的环境振动激励下,振动响应的波峰位于15hz附近,其比传统的振动响应的波峰60hz(通常可为60-100hz),减少了45hz。由此可知,本发明提供的嵌入式工业电脑,其相对于传统的结构,降低了振动响应的波峰对应的频率,也就是说降低了系统的固有频率。环境振动激励越大,固有频率的减小也越大。这样,嵌入式工业电脑在高频阶段(例如60-100hz)的振动响应大大减小。在第一方向d1上响应的加速度甚至可达激励的25%。在低频段,振动响应的波峰的幅值也被减小。例如图2中4g的振动激励对应的响应波峰的幅值小于3g。

图3中曲线l41为0.5g的环境振动激励曲线,曲线l51为1g的环境振动激励曲线,曲线l61为2g的环境振动激励曲线。图3中曲线l42为0.5g的振动响应曲线,曲线l52为1g的振动响应曲线,曲线l62为以2g的振动响应曲线。由此可知,本发明提供的嵌入式工业电脑,其相对于传统的结构,降低了振动响应的波峰对应的频率,也就是说降低了系统的固有频率。环境振动激励越大,固有频率的减小也越大。这样,嵌入式工业电脑在高频阶段(例如60-100hz)的振动响应大大减小。在第二方向d2上响应的加速度甚至小于激励的10%。在低频段,振动响应的波峰的幅值也被减小。例如图3中2g的振动激励对应的响应波峰的幅值不超过0.5g。

图4中曲线l71为0.5g的环境振动激励曲线,曲线l81为1g的环境振动激励曲线,曲线l91为2g的环境振动激励曲线。图3中曲线l72为0.5g的振动响应曲线,曲线l82为1g的振动响应曲线,曲线l92为2g的振动响应曲线。由此可知,本发明提供的嵌入式工业电脑,其相对于传统的结构,降低了振动响应的波峰对应的频率,也就是说降低了系统的固有频率。环境振动激励越大,固有频率的减小也越大。这样,嵌入式工业电脑在高频阶段(例如60-100hz)的振动响应大大减小。在第三方向d3上响应的加速度甚至小于激励的10%。例如图4中2g的振动激励对应的响应波峰的幅值不超过0.5g。

比较图3和图4可知,本发明提供的嵌入式工业电脑,在第二方向d2和第三方向d3上相同频率的振动响应曲线几乎相同。这也证明了在整个减振机构40第二方向d2和第三方向d3上的弹性均匀,减振机构40在第二方向d2和第三方向d3上抗震性能的差异小。

图2-4所示的振动响应曲线的波峰的频率如下表所示:

在一个示意性的实施方式中,相邻减振单元41之间的距离为40毫米-80毫米,每一减振单元的第一连接件42和第二连接件43的材质均为铝。相邻减振单元之间的距离适中,便于安装,且提高抗震性能的各项同性。铝质的连接件,质量轻,减小连接件本身对抗震性能的影响。

对应图2-4的样品的参数为:柱形钢缆50的直径为1毫米,柱形钢缆50在第一连接件42和第二连接件43之间的部分的长度为30毫米(四个部分的长度均相同),第一连接件42和第二连接件43之间的距离为18毫米,第一通孔421与第二通孔422之间的距离和第三通孔431与第四通孔432之间的距离相等且为7.8毫米,第一通孔421、第三通孔431、第二通孔422和第四通孔432的长度均为10毫米,硬盘的质量为70克。柱形钢缆50的材质采用不锈钢301(sus301)或x12crni17。相邻减振单元41之间的距离为65毫米。

图5是本发明的一个实施例提供的嵌入式工业电脑立体结构示意图。图5所示的嵌入式工业电脑的结构与图1所示的嵌入式工业电脑的结构类似,区别在于减振机构的结构不同,其余部分相同,可参照图1。具体而言,

该嵌入式工业电脑,包括:壳体10,硬盘20,安装支架30和减振机构40。

壳体10包括一外壳主体部11和一可拆卸安装板12。外壳主体部11具有一开口(未标识),其与可拆卸安装板12匹配。可拆卸安装板12从该开口处与外壳主体部11安装在一起。外壳主体部11包括一第一侧壁111、一第二侧壁112、一第三侧壁113和一第四侧壁114,以及一顶盖115。第一侧壁111、第二侧壁112、第三侧壁113和第四侧壁114依次首尾相连并形成该开口。顶盖115与第一侧壁111、第二侧壁112、第三侧壁113和第四侧壁114均相邻且与该开口相对设置。顶盖115与可拆卸安装板12平行。

硬盘20位于壳体10内并平行于可拆卸安装板12。硬盘20的形状为顶面和底面远大于四个侧面。本申请文件中硬盘与其他部件的平行、垂直,指的是硬盘的顶面或底面与其他部件的平行、垂直。垂直于硬盘20的方向为第一方向d1,平行于硬盘20的方向为第二方向d2和第三方向d3。第二方向d2垂直于第三方向d3。在一个示意性的实施方式中,第一方向d1为硬盘的厚度方向,第二方向d2为硬盘的长度方向,第三方向d3为硬盘的宽度方向。

安装支架30通过复数个立柱31与顶盖115固定连接。安装支架30平行于顶盖115。在一个示意性的实施方式中,安装支架30为钣金件,其为平板状。立柱31可选为4个。每一立柱31的一端固定于顶盖115的内侧壁,另一端与安装支架30垂直且固定连接。

硬盘20通过减振机构40与安装支架30连接。图5所示的实施例中,减振机构40通过长条形钢片实现全自由度(包括第一方向d1、第二方向d2和第三方向d3)的减振。安装支架30、减振机构40和硬盘20均能够从该开口处安装入壳体10内。减振机构通过长条形钢片实现全自由度的减振,其结构简单、安装方便、抗震效果好。

在一个示意性的实施方式中,减振机构40包括:

一硬盘安装板44,其与硬盘20固定连接,其中硬盘20位于硬盘安装板44和安装支架30之间,

一环形弹性臂45,其包括一环绕硬盘20的侧面的长条形钢板,并与硬盘安装板44安装连接,

一第一弓形弹性臂46,其包括一朝向环形弹性臂45弯曲的长条形钢板,第一弓形弹性臂46的两端与安装支架30固定连接,第一弓形弹性臂46的中部与环形弹性臂45固定连接;和

一第二弓形弹性臂47,其包括一朝向环形弹性臂45弯曲的长条形钢板,第二弓形弹性臂47的两端与安装支架30固定连接,第二弓形弹性臂47的中部与环形弹性臂45固定连接;

其中,第一弓形弹性臂46和第二弓形弹性臂47平行且分别位于环形弹性臂45相对的两侧。

上述长条形钢板指的是厚度小于宽度,宽度小于长度的钢板。其在长度方向上为直线或弯折或弯曲,以形成不同形状的部件。长条形钢板的长度和宽度构成的面大于长条形钢板的其他面。本申请文件中长条形钢板与其他部件的平行或垂直,指的是其长度和宽度构成的面与该其他部件的平行或垂直。

垂直于硬盘20的方向为第一方向d1。平行于硬盘20的方向为第二方向d2和第三方向d3。第二方向d2垂直于第三方向d3。在一个示意性的实施方式中,第一方向d1为硬盘的厚度方向,第二方向d2为硬盘的长度方向,第三方向d3为硬盘的宽度方向。

环形弹性臂45由长条形钢板在长度方向上弯折形成,即其长度和宽度构成的面发生弯折。从第一方向d1上看,环形弹性臂45为矩形,层叠在一起的硬盘安装板44和硬盘20位于环形弹性臂45的矩形圈内。环形弹性臂45环绕硬盘20和硬盘安装板44的侧面。环形弹性臂45从侧面与硬盘安装板44安装连接。环形弹性臂45提供了在第二方向d2和第三方向d3上的弹性形变和振动缓冲。

第一弓形弹性臂46和第二弓形弹性臂47均由一长条形钢板在长度方向上弯曲而出,即二者的长度和宽度构成的面发生弯曲。其弯曲方向朝向环形弹性臂45,即弯曲沿着第一方向d1。第一弓形弹性臂46的两端与安装支架30固定连接(例如用螺丝),第一弓形弹性臂46的中部朝向环形弹性臂45弯曲并与环形弹性臂45固定连接。同样的,第二弓形弹性臂47的两端与安装支架30固定连接(例如用螺丝),第二弓形弹性臂47的中部朝向环形弹性臂45弯曲并与环形弹性臂45固定连接。第一弓形弹性臂46和第二弓形弹性臂47平行且分别位于环形弹性臂45相对的两侧,二者均能够提供在第一方向d1上的弹性形变和振动缓冲,且二者能够均匀地承担第一方向上的振动缓冲。

上述描述可知,减振机构40通过长条形钢片形成的环形弹性臂45、第一弓形弹性臂46和第二弓形弹性臂47,能够实现全自由度的减振。环形弹性臂45、第一弓形弹性臂46和第二弓形弹性臂47之间安装简单。环形弹性臂45、第一弓形弹性臂46和第二弓形弹性臂47在第一方向d1,第二方向d2和第三方向d3上均能弯曲,即实现全方位的刚度和阻尼,降低了硬盘的固有频率,降低了硬盘在高频段的振动,其结构简单,并能够在全自由度实现减振,减振效果好。

在一个示意性的实施方式中,硬盘安装板44包括:

一安装板主体部440,其平行于硬盘20,

一第一延伸部441,其从安装板主体部440垂直延伸至硬盘20的侧面,和

一第二延伸部442,其从安装板主体部440垂直延伸至硬盘20的侧面,第一延伸部441和第二延伸部442分别位于硬盘20相对的两侧;

环形弹性臂45包括:

一第一弹性臂段451,其从第一延伸部441环绕至第二延伸部442,和

一第二弹性臂段452,其从第一延伸部441环绕至第二延伸部442,

其中,第一弹性臂段451和第二弹性臂段452分别位于硬盘20相对的两侧,第一弹性臂段451和第二弹性臂段452与第一延伸部441安装连接,第一弹性臂段451和第二弹性臂段452与第二延伸部442安装连接。

结合图5可知,该实施例中,安装板主体部440与硬盘20平行且固定连接,也即是说安装板主体部440的长度和宽度构成的面平行于硬盘20的长度和宽度构成的面。安装板主体部440具有两个延伸部,分别从安装板主体部440的相对的两侧沿着第一方向d1延伸而出,且位于硬盘20相对的两个侧面。第一延伸部441和第二延伸部442均用于与环形弹性臂45的固定连接。第一延伸部441和第二延伸部442均垂直于安装板主体部440和硬盘20,平行于环形弹性臂45。

环形弹性臂45由两个半框形钢板组合而成,其中的一个为第一弹性臂段451,另一个为第二弹性臂段452。二者均由一个长条形钢片弯折而成。第一弹性臂段451的一端与第二弹性臂段452的一端交叠且与第一延伸部441安装连接。第一弹性臂段451的另一端与第二弹性臂段452的另一端交叠且与第二延伸部442安装连接。第一弹性臂段451沿着硬盘20的左半侧边延伸,第二弹性臂段452沿着硬盘20的右半侧边延伸,二者分别位于硬盘20相对的两侧。该硬盘安装板与环形弹性臂结构简单,安装方便。

在一个示意性的实施方式中,嵌入式工业电脑还包括:

两个第一紧固件61,第一弹性臂段451和第二弹性臂段452与第一延伸部441通过第一紧固件61进行安装连接,每一第一紧固件61包括一第一螺丝611和一第一橡胶圈612,其设置于第一螺丝611的内侧,和

两个第二紧固件62,第一弹性臂段451和第二弹性臂段452与第二延伸部442通过第二紧固件62进行安装连接,每一第二紧固件62包括一第二螺丝(图中未标注)和一第二橡胶圈(图中未标注),其设置于第二螺丝的内侧。需要说明的是,图5中由于显示角度,无法显示第二紧固件62及其中的第二螺丝和第二橡胶圈的结构。第二紧固件62及其中的第二螺丝和第二橡胶圈的结构与第一紧固件61及其中的第一螺丝611和第一橡胶圈612的结构相同。

具体而言,结合图5可知,第一弹性臂段451的一端与第二弹性臂段452的一端交叠。第一弹性臂段451的一端在该交叠处有两个第一孔(图中未画出)。第二弹性臂段452的一端在该交叠处也有两个第二孔(图中未画出)。第一延伸部441具有两个第三孔(图中未画出),在厚度方向上贯穿第一延伸部441。第一孔、第二孔以及第三孔一一对应。第一螺丝611穿过第一孔、第二孔以及第三孔将第一弹性臂段451和第二弹性臂段452与第一延伸部441安装连接。第一橡胶圈612套设于第一螺丝611的内侧,隔开第一螺丝611的头部与第一弹性臂段451和第二弹性臂段452。该第一橡胶圈612不限制硬盘20的转动自由度,其主要作用是削弱三个转动自由度的振动响应。同样的,第一弹性臂段451的另一端与第二弹性臂段452的另一端交叠。第一弹性臂段451的另一端在该交叠处有两个第四孔(图中未画出)。第二弹性臂段452的另一端在该交叠处也有两个第五孔(图中未画出)。第二延伸部442具有两个第六孔(图中未画出),在厚度方向上贯穿第二延伸部442。第四孔、第五孔以及第六孔一一对应。第二螺丝穿过第四孔、第五孔以及第六孔将第一弹性臂段451和第二弹性臂段452与第二延伸部442安装连接。第二橡胶圈套设于第二螺丝的内侧,隔开第二螺丝的头部与第一弹性臂段451和第二弹性臂段452。该第二橡胶圈不限制硬盘20的转动自由度,其主要作用是削弱三个转动自由度的振动响应。

在一个示意性的实施方式中,减振机构40包括:

一第三延伸部461,其从第一弓形弹性臂46的中部朝向第一弹性臂段451延伸,并与第一弹性臂段451安装连接;

一第四延伸部471,其从第二弓形弹性臂47的中部朝向第二弹性臂段452延伸,并与第二弹性臂段452安装连接。

如图5所示,第三延伸部461为长条形钢片构成,其垂直于第一弓形弹性臂46,沿着第一方向延伸。第三延伸部461从第一弓形弹性臂46的中部延伸而出,与第一弓形弹性臂46一体。第三延伸部461与第一弹性臂段451通过螺钉(未标识)固定连接。同样的,第四延伸部471为长条形钢片构成,其垂直于第二弓形弹性臂47,沿着第一方向延伸。第四延伸部471从第二弓形弹性臂47的中部延伸而出,与第二弓形弹性臂47一体。第四延伸部471与第二弹性臂段452通过螺钉(未标识)固定连接。第一弓形弹性臂46通过第三延伸部461与第一弹性臂段451安装连接,第二弓形弹性臂47通过第四延伸部471与第二弹性臂段452安装连接,连接结构简单,安装方便。

在一个示意性的实施方式中,环形弹性臂45、第一弓形弹性臂46和第二弓形弹性臂47、第三延伸部461和第四延伸部471的厚度为0.2毫米-0.6毫米。这一厚度的长条形钢片的减振性能好。在一个示意性的实施方式中,环形弹性臂45、第一弓形弹性臂46和第二弓形弹性臂47、第三延伸部461和第四延伸部471的材质均为不锈钢301(sus301)或x12crni17。

应当理解,虽然本说明书是按照各个实施方式描述的,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

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