计算机构件振动隔离的制作方法

文档序号:6771523阅读:230来源:国知局
专利名称:计算机构件振动隔离的制作方法
技术领域
本公开涉及计算机构件例如硬盘与振动的隔离。
背景技术
带有移动部件的典型计算机构件例如硬盘驱动器对于振动是敏感的。例如,当硬盘驱动器的振动增加时,读写磁道误差也将增加。在足够的振动下,能够发生介质损坏。制造商通常将硬盘驱动器设计成不超过规定的由自致振动导致的延迟间隔。这能够被称作连续写入吞吐量。例如,硬盘驱动器通常被设计成考虑由硬盘驱动器的盘片的旋转、读/写头的运动等引起的振动。然而,当带有移动部件的多个构件被安装在公共支撑结构例如服务器搁架中的母板或者托盘上时,则来自一个构件的振动能量能够被传递到另一个构件。例如,如果多个硬盘驱动器被安装在公共支撑结构上,则来自一个硬盘驱动器的振动能量能够转移到另一个硬盘驱动器。作为另一示例,风扇也是通常的振动能量源。增加的振动能够增加在硬盘驱动器的读或者写操作期间的延迟间隔。用于减轻振动能量传递的一项技术是使用粘性阻尼材料例如粘弹性材料将所述构件安装在支撑结构上。另外,具有较高的耐振性的构件是能够购买到的,但是是以较高的花费购买的。

发明内容
如上文所指出的,使计算机构件与振动隔离的一项技术是使用粘性阻尼材料安装所述构件。然而,这种安装结构趋向于是昂贵的。另外,在某些频率范围中,硬盘驱动器的性能对于旋转振动比对于平移振动敏感例如100倍或者更大。而且,与以前的磁盘驱动器相比,一些近来制造的低成本磁盘驱动器对于处于较低频率的旋转振动而言不是那么敏感。鉴于前述,本公开提出使得计算机构件例如硬盘驱动器与旋转振动隔离的各种技术。另外,本公开提出用于安装具有相对低于例如处于15Hz到25Hz的频率的现有工业标准方案的固有旋转频率的计算机构件的技术。因此,能够使计算机构件有效地与处于某些频率、例如处于高于50Hz的频率的旋转振动隔离,而在这些频率下,某些磁盘驱动器例如近来引入的低成本磁盘驱动器是敏感的。在一个方面,一种计算机构件安装组件包括基板;载体,所述载体被构造为接纳振动敏感的计算机构件;和振动隔离系统,所述振动隔离系统包括将所述载体连接到所述基板的三个隔离器。所述三个隔离器在围绕中心点的不同角度位置处隔开,所述振动隔离系统被构造成使得所述振动隔离系统具有小于45Hz的围绕所述中心点的旋转固有频率。在另一个方面,一种硬盘安装组件包括基板;载体;硬盘驱动器,所述硬盘驱动器插入在所述载体中,所述硬盘驱动器具有最大主轴速度;和振动隔离系统,所述振动隔离系统包括将所述载体连接到所述基板的三个隔离器。所述三个隔离器在围绕中心点的不同角度位置处隔开。所述振动隔离系统被构造成使得所述振动隔离系统具有等于或者小于所述硬盘驱动器的所述最大主轴速度的一半的围绕所述中心点的旋转固有频率。在另一个方面,一种硬盘安装组件包括基板;载体,所述载体被构造为接纳硬盘驱动器;和三个弹簧,所述三个弹簧将所述载体连接到所述基板。所述三个弹簧在围绕中心点的不同角度位置处隔开。每一个弹簧具有沿着第一轴线的第一弹簧常数和沿着第二轴线的第二弹簧常数,所述第一轴线通过所述连接器和所述中心点,所述第二轴线垂直于所述第一轴线且平行于所述基板。所述第一弹簧常数大于所述第二弹簧常数。在另一个方面,一种振动隔离系统包括基板;和三个隔离器,所述三个隔离器连接到所述基板以支撑载体,所述载体接纳振动敏感的计算机构件。所述三个隔离器在围绕中心点的不同角度位置处隔开。所述隔离器被构造为具有小于45HZ的围绕所述中心点的旋转固有频率。所述方面的实施可以包括一个或者多个以下特征。每一个隔离器沿着第一轴线的柔性可以小于沿着第二轴线的柔性,所述第一轴线通过所述隔离器和所述中心,所述第二轴线垂直于第一轴线且平行于所述基板通过所述隔离器。每一个隔离器沿着所述第二轴线的柔性可以大于沿着第三轴线的柔性,所述第三轴线垂直于所述基板通过所述隔离器。每一个隔离器沿着所述第一轴线的柔性可以大于沿着所述第三轴线的柔性。四个隔离器可以将载体连接到基板。所述四个隔离器中的第一对可以位于载体中心的第一侧上,所述四个隔离器中的第二对可以位于载体中心的相对的第二侧上。隔离器可以位于距中心点相等的径向距离处。隔离器可以具有相同的刚度。隔离器可以位于距中心点不同的径向距离处, 并且隔离器可以具有不同的刚度。所述振动隔离系统可以被构造成使得振动隔离系统具有不同于旋转固有频率的竖直振动固有频率,并且具有不同于旋转固有频率的横向振动固有频率。所述振动隔离系统可以具有小于45HZ的围绕中心点的旋转固有频率。所述振动隔离系统可以被构造成使得所述振动隔离系统的横向振动固有频率大于20Hz。所述振动隔离系统可以被构造成使得所述振动隔离系统的竖直振动固有频率大于20Hz。所述振动隔离系统可以被构造成使得所述振动隔离系统具有小于30Hz的围绕中心点的旋转固有频率。所述振动隔离系统可以被构造成使得所述振动隔离系统具有在15Hz和25Hz之间的围绕中心点的旋转固有频率。所述隔离器中的所述至少一个可以包括弯曲部,所述弯曲部在垂直于通过所述隔离器中的所述至少一个和中心点的第一轴线的平面中具有S形截面。所述弯曲部可以具有沿着第一轴线的宽度和小于所述宽度的厚度。所述弯曲部可以是塑性材料或者钢。隔离器中的至少一个可以包括枢转附接到载体的第一端部和附接到基板的第二端部。载体可以包括在垂直于第一轴线的平面中定向的三个突片,三个隔离器中的每一个的第一端部均连接到所述三个突片中的相关联的突片。每一个隔离器可以利用滑动和旋转连接装配到相关联的突片。载体可以包括底板和从底板的相对边缘延伸的两个平行侧板, 并且所述三个突片可以从侧板以一定角度延伸。三个销可以从基板垂直延伸,所述三个隔离器中的每一个的第二端部可以连接到所述三个销中的相关联的销。每一个隔离器可以卡扣配合到相关联的销。所述振动敏感的计算机构件可以是硬盘驱动器。载体可以被构造为以可滑动方式接纳硬盘驱动器。印刷电路板可以紧固到基板。印刷电路板可以垂直于基板定向。柔性电力和数据线缆可以将载体的端部连接到印刷电路板。所述振动隔离系统可以使所述载体悬于所述基板的上方,以使空气能够通过在载体和基板之间的间隙流动。热界面材料可以改进热量从安装在载体中的硬盘驱动器到载体的传导。多个翼片可以从载体突出到所述间隙中。所述中心点可以是载体的几何中心,或者载体和振动敏感的计算机构件的质心。可以存在多个载体和多组隔离器,所述多个载体中的每一个载体可以被构造为接纳硬盘驱动器,每一组隔离器可以包括将所述多个载体中的相关联的载体连接到基板的三个隔离器,所述三个隔离器可以在围绕相关联的载体的中心的不同角度位置处隔开,并且每一个隔离器沿着第一轴线的柔性小于沿着第二轴线的柔性,所述第一轴线通过所述隔离器和所述相关联的载体的中心,所述第二轴线垂直于所述第一轴线且平行于所述基板通过所述隔离器。在另一个方面,一种硬盘安装组件包括基板,所述基板具有顶表面和从所述顶表面垂直突出的四个销;印刷电路板,所述印刷电路板紧固到所述基板;载体,所述载体被构造为接纳硬盘驱动器;柔性电力和数据线缆,所述柔性电力和数据线缆将所述载体的端部连接到所述印刷电路板;和振动隔离系统,所述振动隔离系统包括将所述载体连接到所述基板的四个隔离器。所述载体包括四个突片。所述四个隔离器在围绕中心点的不同角度位置处隔开。所述四个隔离器中的每一个隔离器均包括弯曲部,所述弯曲部在垂直于通过所述隔离器和所述中心点的第一轴线的平面中具有S形截面。所述弯曲部具有沿着所述第一轴线的宽度和小于所述宽度的厚度。每一个隔离器的第一端部利用滑动和旋转连接装配到所述四个突片中的相关联的突片。每一个隔离器的第二端部卡扣配合到所述四个销中的相关联的销。所述振动隔离系统被构造成使得所述振动隔离系统具有小于45HZ的围绕所述中心点的旋转固有频率,并且所述振动隔离系统被构造成使得所述振动隔离系统的竖直振动固有频率大于20Hz。实施方式能够具有一个或者多个以下优点。所述安装结构能够使计算机构件例如硬盘驱动器与例如处于高于50Hz的频率的旋转振动隔离。延迟间隔能够减小。所述安装结构能够允许在具有有限的横向间隔的基板上封装计算机构件。所述安装结构能够与例如在服务器搁架中的现有竖直间隔约束相兼容。在附图和以下说明中阐述了一个或者多个实施方式的细节。根据说明和附图,并且根据权利要求,其它方面、特征和优点将是明显的。


图1是硬盘安装组件的透视图;图2是硬盘安装组件的顶视图;图3是用于硬盘的载体的透视图;图4是用于硬盘的载体的顶视图;图5A是隔离器的透视图;图5B是附接到载体的突片的隔离器的透视图;图5C是附接到载体的突片和附接到基板上的销的隔离器的透视图;图6是具有两个基板的硬盘安装组件的实施方式的侧视图;图7是隔离器的另一实施方式的侧视图。在各图中,相同的附图标记表示相同的元件。
具体实施方式
参考图1,硬盘安装组件10包括基板20和支撑在基板20的端面22上的一个或者多个硬盘载体30。每一个载体由包括多个隔离器40的振动隔离组件支撑在基板20上。 每一个振动隔离组件被构造成在第一频率范围上为相关联的载体30提供与旋转振动的隔离,该隔离不同于或高于与平移振动的隔离。具体来说,至少一些、例如每一个振动隔离组件能够被调节至在45和IOHz之间、例如在30和IOHz之间、例如在15和25Hz之间的固有旋转频率,但是能够取决于预期能量输入选择其它的固有旋转频率。例如,该振动隔离组件能够被调节至等于或者小于硬盘的最大主轴速度的一半的固有旋转频率。因此,对于以额定方式在7200转/分(rpms) (120Hz)下操作的硬盘,振动隔离组件能够被调节至60Hz或者更低的固有旋转频率。因此,该振动隔离组件被构造为使载体与频率稍高于固有旋转频率的旋转振动隔离,例如,如果固有频率在25Hz和15Hz之间,则旋转振动的频率高于40Hz另外,每一个振动隔离组件能够被调节为在不同于旋转隔离的频率下提供横向和竖直隔离。具体来说,至少一些、例如每一个振动隔离组件能够被调节至大约40Hz的固有竖直振动频率,但是能够取决于预期能量输入选择其它固有旋转频率。因此,该振动隔离组件被构造为以比旋转振动更高或者更低的频率范围、例如以60Hz和更高频率,使载体与竖直振动隔离(如果期望进行装运,则这能够是有利的)。固有横向频率能够类似于或者小于固有旋转频率。基板20能够是一种刚性材料,例如金属。基板20能够是滑动到搁架、例如服务器搁架、例如19英寸搁架或者23英寸搁架中的托盘。例如,基板20能够具有被构造为以可滑动方式接合搁架的两个相对导轨的的两个相对边缘24。通过增加基板20的尺寸,系统的旋转惯性能够增加,因此降低系统的旋转振动并且降低离轨误差的可能性,因此降低延迟间隔和吞吐量。载体30能够被紧固例如被以可拆离方式紧固在基板20上。载体30能够是例如通过手而能够被以人工方式从基板拆离的,而不要求工具或者使构件断开。载体30能够是一种刚性材料,例如金属,但是也可以是其它材料例如塑料。参考图2,载体所能够被紧固在基板30上的位置31能够被以规则的阵列布置。该阵列能够是具有用于载体30的位置31的多行31a、31b的规则矩形阵列,但是也可以是其它布置,比如其它阵列、例如六边形封装阵列,或者载体在基板20上的不规则定位。虽然图 1示出八个载体,但是能够利用仅仅一个载体或者利用多个载体、例如两个到八个载体构造一种组件。另外,虽然图1示出2X4阵列,但是可以是许多其它构造,例如,仅仅一行。另夕卜,虽然图1将该阵列中的每一个位置示出为具有载体,但是可以是阵列中的一些位置不含载体,例如,如在图2中所示。在一些实施方式中,多个销38从基板20突出,例如,从基板20的端面22垂直例如竖直向上突出。销38能够被用于设定隔离器40的位置,并且因此设定(一个或者多个) 载体30在基板20上的位置31。对于每一个载体30的潜在的位置能够存在一组销,例如, 对于每一个载体的潜在位置的相等数目的销。每一个潜在载体位置的销数目能够等于用于将载体30连接到基板20的隔离器40的数目。在图1所示实施方式中,对于每一个潜在载体位置存在四个销38和四个隔离器40。然而,在一些实施方式中,能够存在用于将载体30 连接到基板20的、多于或者少于四个的隔离器。另外,在一些实施方式中,多于一个隔离器能够被连接到单个销38,例如,连接到两个相邻载体的相邻角部的两个隔离器能够连接到同一销。
转向图1和2,印刷电路板组件(PCBA) 50能够被紧固到基板20。PCBA 50能够例如在载体的两行31a、31b之间沿着用于载体的位置31的一行31a定位。参考图1,被保持在载体30中的每一个硬盘驱动器60能够利用适当的柔性传导介质例如柔性数据线缆54 而被电耦接到PCBA 50。例如,柔性数据线缆54能够是SATA线缆,例如,其中导线已经被分离成各个线股从而增加线缆柔性的SATA线缆。作为选择,对于电力连接能够使用耐弯曲缆线。通过使用柔性数据/电力线缆54而不是直接将硬盘驱动器60插入PCBA底板中,能够减轻旋转能量在硬盘驱动器60之间的传递。每一根柔性数据线缆54能够具有被插入PCBA 50中的第一连接器56和位于载体30的一个端部处的第二连接器57 (如果硬盘驱动器60 被置于载体30中,则第二连接器57将与硬盘驱动器60匹配,但是如果不存在任何硬盘驱动器60,则能够简单地断开第二连接器57)。虽然图1在每一个载体处示出柔性数据线缆 54,但是载体中的一些不需要具有柔性线缆,例如,能够在硬盘驱动器60处于合适的位置之后附接柔性线缆。PCBA 50能够以“竖直”定向紧固到基板20,S卩,该板垂直于基板20的端面22定向。每一个载体30均被构造为接纳硬盘驱动器60。具体来说,一些载体、例如每一个载体能够被构造为以可滑动方式接纳硬盘驱动器。在图3示出的实施方式中,每一个载体均能够包括将被基本平行于基板20保持的底板102,从底板102的相对侧延伸的两个相对侧板104,和在底板的上方从侧板104的顶边缘向内延伸的两个凸缘106。在使用中,硬盘驱动器60能够通过载体的开口侧108而被插入,以置于底板102上并且装配在两个相对侧板104之间。开口侧108能够在载体的、与PCBA 50相对的一侧上(见图1)。载体30的部分能够与硬盘驱动器60的相对侧形成直接接触以保持驱动器60。例如,例如具有30Hz的弹簧比率连接的片弹簧能够从载体上的不同的位置突出以接触并且保持被插入载体30中的硬盘。因为弹簧是与隔离器40串联的,所以与15-25HZ的隔离器设计相比,其仅仅能够缓和总体固有频率。能够基于将被插入载体30中的硬盘驱动器的形状因素选择底板102和侧板104 的尺寸,例如,如果将要安装典型的3. 5英寸硬盘驱动器,则所述尺寸稍微大于(例如,被确定用于齐平装配的尺寸)4英寸X5.75英寸Xl英寸。如果有必要,则能够例如利用通过底板102或者侧板104中的孔而被插入硬盘驱动器60中的接纳螺纹孔中的螺钉,将硬盘驱动器60牢固紧固到载体。柔性数据线缆55的第二连接器57能够被固定到载体30的、在开口侧108的相对侧处的端部。第二连接器57能够被定位成使得当将硬盘驱动器60滑动到载体中的位置中时,其与连接器57盲匹配(blind mate) 0作为选择,能够在将驱动器插入载体30中之后将连接器57耦接到硬盘驱动器60。在一些实施方式中,每一个载体进一步包括相对于侧板104以一定角度定向的多个竖直突片110。例如,突片110能够从侧板104以一定角度突出。在一些实施方式中,每一个突片均能够以一定角度突出以使突片110的端面基本平行于通过载体30的中心的直线。在一些实施方式中,突片从侧板104以30° -60°、例如45°的角度突出。突片110能够用于设定隔离器40的相对定向以提供所期望的振动隔离特性。每一个突片110均能够包括将与隔离器40的一个端部匹配的水平狭槽112。参考图4,振动隔离组件包括多个隔离器40。多个隔离器40在围绕中心36例如载体30的质心的不同角度位置42a、42b、42c、42d处隔开。隔离器40能够被布置在基本上在围绕中心点46的圆46中的点处。隔离器能够以相等的间隔例如90°定位。中心点46 能够与载体的中心36 —致。隔离器40能够是一种柔性材料,即,比基板20和载体30更柔软的材料,例如塑料。隔离器40能够利用适当的制造技术、例如注射成型形成。每一个隔离器40均能够被紧固到载体30的相关联的突片110。每一 个隔离器40沿着第一轴线Al的柔性小于沿着第二轴线A2的柔性,例如每一个隔离器40沿着第一轴线Al的弹簧常数高于沿着第二轴线A2的弹簧常数,第一轴线Al 通过连接器和载体的中心,第二轴线A2垂直于第一轴线且平行于基板通过隔离器。另外, 每一个隔离器40沿着第二轴线A2的柔性大于沿着第三轴线例如竖直轴线的柔性,例如每一个隔离器40沿着第二轴线A2的弹簧常数低于沿着第三轴线例如竖直轴线的弹簧常数, 所述第三轴线垂直于基板通过隔离器。弹簧常数能够被选择为将固有竖直振动频率调节为所期望的值,并且因此在所期频率范围提供隔离。参考图5A,每一个隔离器40均包括第一端部120,第二端部122,和将第一端部 120连接到第二端部122的弯曲部124。弯曲部124具有大于弯曲部124的厚度T的宽度 K该宽度是沿着与测量厚度的方向垂直的方向测量的)。弯曲部124能够是S形弯曲部 124,即,在与测量宽度的方向垂直的平面中具有S形截面。参考图5A和5B,隔离器40的第一端部120能够包括附接到突片110的枢转附接件。例如,隔离器40的第一端部120包括由间隙132分离的两个平行板130。另外,每一个板130均能够包括向内朝向另一板130延伸(并且可能连接到该另一板)的凸起。隔离器 40的第二端部122包括被构造为卡扣配合到基板上的销38的卡扣配合特征部136。参考图5B,在操作中,在突片110装配到间隙132中、板130装配在突片110的相对侧上并且凸起装配到突片Iio中的狭槽112中的情况下,隔离器40的第一端部120能够在突片110上滑动。一旦隔离器40的第一端部120完全与突片110接合,其便与载体的突片110形成旋转接头。隔离器40然后能够围绕该接头旋转(如由箭头C所示)使得第二端部122沿着竖直方向位于第一端部120下面。在此位置中,如在图5C中所示,第二端部 122能够卡扣配合到销38。当隔离器40卡扣配合到销38时,卡扣配合特征部136能够从第二端部122竖直向上延伸。当隔离器40附接到基板20、例如卡扣配合到销38时,弯曲部124能够被定向成使得位于突片120的第一端部处的旋转接头能够围绕通过连接器和载体30的中心线的第一轴线Bl旋转。另外,弯曲部124能够被定向成使得该弯曲部的宽度W平行于第一轴线Bi。 另外,弯曲部124能够被定向成使得第二端部120能够沿着垂直于第一轴线Bl的第二轴线 B2挠曲。因为弯曲部124的宽度W大于厚度T,所以弯曲部沿着第二轴线B2的柔性基本上大于沿着第一轴线Bl的柔性(当隔离器40在载体30的突片110和基板20的销28之间附接时,轴线B2将与轴线A2相同并且轴线B 1将与轴线Al相同)。S形弯曲部124也能够竖直压缩,即沿着与第一轴线Bl和第二轴线B2垂直的第三轴线B3压缩。弯曲部124的蛇形段的长度和曲率能够被选择成使得弯曲部124沿着第二轴线B2的柔性小于沿着第一轴线Bl的柔性,例如,弯曲部124沿着第二轴线B2的弹簧常数大于沿着第一轴线Bl的弹簧常数。弯曲部124沿着第三轴线B3的柔性小于沿着第二轴线B2的柔性。在一些实施方式中,弯曲部124的蛇形段的厚度、长度和曲率能够被选择成使得弯曲部124在高于20Hz的频率的情况下提供载体30与横向振动的隔离转向图4,如上文所指出的,每一个隔离器40均允许在载体30上的、其所附接到的点沿着通常是通过载体30的中心的垂直线的轴线Al移动。因为该多个隔离器40在围绕圆46的不同角度位置处隔开,所以该横向运动允许载体30围绕中心点36旋转。因此,载体30保持基本上与基板20的较低频率的旋转运动隔离,反之亦然。在另一方面,在一个隔离器处在载体30上的附接点的横向运动将通常与位于圆46的远侧上例如载体30的中心点36的相对侧上的一个或者多个隔离器相对。因此,相比于与旋转振动隔离,载体30将以类似的或者更高的频率下与基板20的横向振动隔离,反之亦然。在一些实施方式中,弯曲部124的蛇形段的形状和长度与隔离器的数目和位置的组合能够被选择成使得载体在高于30Hz的频率的情况下与旋转振动隔离。在一些实施方式中,弯曲部124的蛇形段的宽度与隔离器的数目和位置的组合能够被选择成使得载体在高于40Hz的频率的情况下与竖直振动隔离。在操作中,硬盘驱动器60的正常操作将引起通常以大致载体30的中心点36为中心的、例如竖直、横向和旋转的某种振动。然而,由于隔离器40,在隔离器的隔离范围上(例如,高于40Hz的频率),较少的振动能量被传递到基板20。而且,对于从一个硬盘驱动器 60 (或者从另一个振动源例如风扇)传递到基板的任何振动,由于隔离器40,甚至更少的振动能量从基板20传递到另一个硬盘驱动器60。另外,即使对于例如在隔离器的固有频率下由隔离器40传递的振动能量,基板20的大旋转惯性也显著地减少该能量从一个硬盘驱动器到另一个硬盘驱动器的传递。例如,该隔离系统能够被构造为将安装系统中的驱动器由大部分能量在IOKhz到2Khz频率范围中、平均加速度为IORVrms (单位为弧度/sec2)减少为大部分能量在IOHz到IOOHz范围中、大约2RVrms。最后,对于被以低频率传递的能量,存在可以获得的低成本磁盘驱动器,在低于50Hz的频率下,该磁盘驱动器较不易于受振动能量影响。该构造能够改进硬盘驱动器60的热沉。因为载体30稍稍悬于基板20的上方,所以空气能够通过在载体30和基板20之间的间隙流动。因此,载体30的底部能够提供另外的表面面积以离开硬盘驱动器60传递热量。热界面材料例如铟能够被置于底板102的顶表面上以改进热量离开硬盘驱动器60进入载体30中的传导。载体30的底部能够包括翼片或者其它结构以增加离开载体30的热量辐射。在一些实施方式中,如在图6中所示,盘安装组件10能够包括以平行且隔开的构造布置的多个基板20,例如,两个基板。能够例如利用一个或者多个支柱或者竖直壁200将基板20牢固地彼此紧固。在一些实施方式中,盘安装组件10包括顶板20a和底板20b,两个载体30在顶板20a和底板20b之间竖直堆叠。如在图6中所示,上载体30a连接到顶板 20a并且从顶板20a悬垂,并且下载体30b连接到底板20b并且支撑在底板20b上。每一个基板均用作分离的组件,并且通过联结多个基板20,能够在组件中包括较大的构件例如60mm风扇。基板20能够以旋转方式在小于15Hz下耦合以使从一个基板到另一个基板不具有任何不利的影响,或者以旋转方式在37Hz到60Hz之间耦合以使从一个基板到另一个基板具有微小的影响。参考图7,在一些实施方式中,隔离器40’能够包括线圈弹簧41而非S形弯曲部。 线圈弹簧41能够是金属,例如钢,并且能够是被弯曲成卷绕构造的平带或者圆丝。例如,线圈弹簧41能够包括第一端 部120’、第二端部122’、在第一端部120’处的上线圈130、在第二端部122’处的下线圈132以及在下线圈132和上线圈130之间的直形竖直部分134。卡扣特征部(根据图5A-5C所示的实施方式)能够被模制于线圈弹簧41的第二端部122’以提供隔离器40’到基板20上的销38的附接,并且以类似方式枢转附接件(根据图5A-5C 所示的实施方式)能够被模制于弹簧的第一端部120’以提供隔离器40’到突片110的附接。一旦被附接在基板20和载体30之间,上线圈130和下线圈132便将被围绕Bl轴线(即,围绕通过隔离器和载体30的中心的第一轴线)卷绕。弹簧41沿着Bl轴线的宽度能够设定隔离器40’沿着Bl方向的刚度。下线圈132的直径和竖直部分134的长度能够设定隔离器沿着B2方向的刚度。上线圈130和下线圈132的直径能够设定隔离器40’沿着B3方向的刚度。已经描述了多种实施方式。尽管如此,也将会理解,可以进行各种变型。例如,载体30能够保持2. 5英寸的硬盘驱动器。作为另一示例,虽然以上讨论的设计使用与中心点均勻隔开的隔离器,但是能够实现一种等价设计,其中隔离器处于不同的径向距离,只要使用具有不同刚度的隔离器来补偿不同的径向距离。位于相等距离处的隔离器允许在整个系统中使用相同部分的副本。相应地,其它实施方式在所附权利要求的范围内。
权利要求
1.一种计算机构件安装组件,包括基板;载体,所述载体被构造为接纳振动敏感的计算机构件;和振动隔离系统,所述振动隔离系统包括将所述载体连接到所述基板的三个隔离器,所述三个隔离器在围绕中心点的不同角度位置处隔开,其中所述振动隔离系统被构造成使得所述振动隔离系统具有小于45HZ的围绕所述中心点的旋转固有频率。
2.根据权利要求1的组件,其中每一个隔离器沿着第一轴线的柔性小于沿着第二轴线的柔性,所述第一轴线通过所述隔离器和所述中心,所述第二轴线垂直于第一轴线且平行于所述基板通过所述隔离器。
3.根据权利要求2的组件,其中每一个隔离器沿着所述第二轴线的柔性大于沿着第三轴线的柔性,所述第三轴线垂直于所述基板通过所述隔离器。
4.根据权利要求3的组件,其中每一个隔离器沿着所述第一轴线的柔性大于沿着所述第三轴线的柔性。
5.根据权利要求1的组件,包括将所述载体连接到所述基板的四个隔离器。
6.根据权利要求5的组件,其中所述四个隔离器中的第一对位于所述载体的中心的第一侧上,所述四个隔离器中的第二对位于所述载体的所述中心的相对的第二侧上。
7.根据权利要求1的组件,其中所述隔离器位于距所述中心点相等的径向距离处。
8.根据权利要求7的组件,其中所述隔离器具有相同的刚度。
9.根据权利要求1的组件,其中所述隔离器位于距所述中心点不同的径向距离处,并且所述隔离器具有不同的刚度。
10.根据权利要求1的组件,其中所述振动隔离系统被构造成使得所述振动隔离系统具有不同于所述旋转固有频率的竖直振动固有频率,并且具有不同于所述旋转固有频率的横向振动固有频率。
11.根据权利要求10的组件,其中所述振动隔离系统被构造成使得所述振动隔离系统的横向振动固有频率大于20HZ。
12.根据权利要求10的组件,其中所述振动隔离系统被构造成使得所述振动隔离系统的竖直振动固有频率大于20Hz。
13.根据权利要求1的组件,其中所述振动隔离系统被构造成使得所述振动隔离系统具有小于30Hz的围绕所述中心点的旋转固有频率。
14.根据权利要求1的组件,其中所述振动隔离系统被构造成使得所述振动隔离系统具有在15Hz和25Hz之间的围绕所述中心点的旋转固有频率。
15.根据权利要求1的组件,其中所述隔离器中的至少一个包括弯曲部,所述弯曲部在垂直于通过所述隔离器中的所述至少一个和所述中心点的第一轴线的平面中具有S形截面。
16.根据权利要求15的组件,其中所述弯曲部具有沿着所述第一轴线的宽度和小于所述宽度的厚度。
17.根据权利要求15的组件,其中所述弯曲部是塑性材料。
18.根据权利要求15的组件,其中所述弯曲部是钢。
19.根据权利要求1的组件,其中所述隔离器中的至少一个包括枢转附接到所述载体的第一端部和附接到所述基板的第二端部。
20.根据权利要求19的组件,其中所述载体包括在垂直于所述第一轴线的平面中定向的三个突片,并且所述三个隔离器中的每一个的第一端部均连接到所述三个突片中的相关联的突片。
21.根据权利要求20的组件,其中每一个隔离器利用滑动和旋转连接装配到相关联的突片。
22.根据权利要求21的组件,其中所述载体包括底板和从所述底板的相对边缘延伸的两个平行侧板,并且其中所述三个突片从所述侧板以一定角度延伸。
23.根据权利要求19的组件,进一步包括从所述基板垂直延伸的三个销,并且其中所述三个隔离器中的每一个的第二端部均连接到所述三个销中的相关联的销。
24.根据权利要求23的组件,其中每一个隔离器均卡扣配合到相关联的销。
25.根据权利要求1的组件,其中所述振动敏感的计算机构件包括硬盘驱动器。
26.根据权利要求25的组件,其中所述载体被构造为以可滑动方式接纳所述硬盘驱动ο
27.根据权利要求1的组件,进一步包括被紧固到所述基板的印刷电路板。
28.根据权利要求27的组件,其中所述印刷电路板垂直于所述基板定向。
29.根据权利要求27的组件,进一步包括将所述载体的端部连接到所述印刷电路板的柔性电力和数据线缆。
30.根据权利要求1的组件,其中所述振动隔离系统使所述载体悬于所述基板的上方, 以使空气能够通过在所述载体和所述基板之间的间隙流动。
31.根据权利要求30的组件,进一步包括热界面材料以改进热量从安装在所述载体中的所述硬盘驱动器到所述载体的传导。
32.根据权利要求30的组件,其中多个翼片从所述载体突出到所述间隙中。
33.根据权利要求1的组件,其中所述中心点包括所述载体的几何中心。
34.根据权利要求1的组件,其中所述中心点包括所述载体和振动敏感的计算机构件的质心。
35.根据权利要求1的组件,包括多个载体,所述多个载体中的每一个载体均被构造为接纳硬盘驱动器;和多组隔离器,每一组隔离器包括将所述多个载体中的相关联的载体连接到所述基板的三个隔离器,所述三个隔离器在围绕所述相关联的载体的中心的不同角度位置处隔开,每一个隔离器沿着第一轴线的柔性小于沿着第二轴线的柔性,所述第一轴线通过所述隔离器和所述相关联的载体的中心,所述第二轴线垂直于所述第一轴线且平行于所述基板通过所述隔离器。
36.一种硬盘安装组件,包括基板;载体;硬盘驱动器,所述硬盘驱动器插入在所述载体中,所述硬盘驱动器具有最大主轴速度;禾口振动隔离系统,所述振动隔离系统包括将所述载体连接到所述基板的三个隔离器,所述三个隔离器在围绕中心点的不同角度位置处隔开,其中所述振动隔离系统被构造成使得所述振动隔离系统具有等于或者小于所述硬盘驱动器的所述最大主轴速度的一半的围绕所述中心点的旋转固有频率。
37.一种计算机构件安装组件,包括基板;载体,所述载体被构造为接纳振动敏感的计算机构件;和三个弹簧,所述三个弹簧将所述载体连接到所述基板,所述三个弹簧在围绕中心点的不同角度位置处隔开,每一个弹簧具有沿着第一轴线的第一弹簧常数和沿着第二轴线的第二弹簧常数,所述第一弹簧常数大于所述第二弹簧常数,所述第一轴线通过所述连接器和所述中心点,所述第二轴线垂直于所述第一轴线且平行于所述基板。
38.一种振动隔离系统,包括基板;和三个隔离器,所述三个隔离器连接到所述基板以支撑载体,所述载体接纳振动敏感的计算机构件,所述三个隔离器在围绕中心点的不同角度位置处隔开,其中所述隔离器被构造为具有小于45Hz的围绕所述中心点的旋转固有频率。
39.一种硬盘安装组件,包括基板,所述基板具有顶表面和从所述顶表面垂直突出的四个销;印刷电路板,所述印刷电路板紧固到所述基板;载体,所述载体被构造为接纳硬盘驱动器,所述载体包括四个突片;柔性电力和数据线缆,所述柔性电力和数据线缆将所述载体的端部连接到所述印刷电路板;和振动隔离系统,所述振动隔离系统包括将所述载体连接到所述基板的四个隔离器,所述四个隔离器在围绕中心点的不同角度位置处隔开,其中所述四个隔离器中的每一个隔离器均包括弯曲部,所述弯曲部在垂直于通过所述隔离器和所述中心点的第一轴线的平面中具有S形截面,其中所述弯曲部具有沿着所述第一轴线的宽度和小于所述宽度的厚度, 其中每一个隔离器的第一端部利用滑动和旋转连接装配到所述四个突片中的相关联的突片,其中每一个隔离器的第二端部卡扣配合到所述四个销中的相关联的销,其中所述振动隔离系统被构造成使得所述振动隔离系统具有小于45Hz的围绕所述中心点的旋转固有频率,并且其中所述振动隔离系统被构造成使得所述振动隔离系统的竖直振动固有频率大于 20Hz。
全文摘要
本发明涉及计算机构件振动隔离。一种计算机构件安装组件,包括基板;载体,所述载体被构造为接纳振动敏感的计算机构件;和振动隔离系统,所述振动隔离系统包括将所述载体连接到所述基板的三个隔离器。所述三个隔离器在围绕中心点的不同角度位置处隔开,所述振动隔离系统被构造成使得所述振动隔离系统具有小于45Hz的围绕所述中心点的旋转固有频率。
文档编号G11B33/08GK102222521SQ20111011260
公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年3月24日
发明者杰夫·斯伯丁, 艾弗里多·吉亚·阿吉拉尔, 迈克尔·劳 申请人:谷歌公司
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