CN1716441A - 用于将电子装置连接到支承结构的减震架组件 - Google Patents

用于将电子装置连接到支承结构的减震架组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于将电子装置连接到支承结构的减震架组件。两相同的减震架结构连接于并位于电子装置的相对侧。每个减震架结构具有一对基本平面形的类弹簧的悬臂梁，该悬臂梁具有用于连接到支承结构的自由端。缓冲材料位于悬臂梁和夹紧表面之间悬臂梁的表面上。至少一个夹紧表面是连接到支承结构时压缩其与悬臂梁之间和/或悬臂梁与支承结构表面之间缓冲材料的夹板。减震架结构作用为高缓冲非线性的弹性系统，为装置提供垂直悬臂梁方向上的抗机械冲击性能以及悬臂梁平面方向上的高刚度。减震架可在连接到装置之前先装配到支承结构。

Description

用于将电子装置连接到支承结构的减震架组件
技术领域
本发明总体上涉及用于将对机械冲击敏感的电子装置连接于支承结构的机械减震架或缓冲器。
背景技术
很多种电子装置，如包括光盘驱动器和磁记录硬盘驱动器(HDD)在内的硬盘驱动器，都对机械冲击(即，突然加速或减速)敏感。硬盘驱动器尤其对在与盘片垂直或盘片法线方向上的冲击敏感。对机械冲击敏感的电子装置广泛用于便携式主系统中，如笔记本计算机、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话和MP3音乐播放器，所有这些都在日常使用中受到机械冲击。
人们所需要的是用于将对机械冲击敏感的电子装置连接于支承结构的减震架组件，其中支承结构可以是主系统的一部分或者可以是依次连接于主系统的独立结构。
发明内容
本发明是一种用于将电子装置连接于支承结构的减震架组件。两相同的组件位于电子装置的相对侧面并将电子装置连接于支承结构。每个减震架组件具有带连接于每个端部的类弹簧的悬臂梁的悬架部件。该悬臂梁基本是平面形的并具有连接于支承结构上的安装平台的自由端。缓冲材料位于悬臂梁和安装平台之间悬臂梁的平面形的表面上。组件包括一夹板，当该夹板和悬臂梁连接于支承结构时，该夹板压缩悬臂梁和安装平台之间的缓冲材料。带有类弹簧的悬臂梁和受到压缩的缓冲材料的减震架组件因此作用为高缓冲性的非线性的弹性系统，用于给装置提供在垂直于平面形悬臂梁方向上的抗机械冲击性和在平行于平面形悬臂梁方向上的高刚性。
减震架组件可以是HDD组件的一部分，HDD组件包括连接于HDD侧部的两个减震架组件，悬臂梁的自由端基本连接在围绕HDD并作为支承结构的构架的侧部中间。每个减震架组件的夹板在其端部具有孔或凹槽，用于连接到构架并提供给夹板和构架附加的刚度。构架可具有用于印刷电路板的连接和对准部件，其使得HDD易于减震安装在日常使用时通常易受机械冲击的便携式主系统中，如MP3播放器。
为了更全面的理解本发明的特征和优点，下面参照附图作详细描述。
附图说明
图1是说明本发明的减震架组件、支承结构和电子装置之间关系的分解的立体图。
图2是本发明的减震架组件的分解的立体图。
图3A和3B分别是本发明减震架组件的悬架部件的俯视图和侧视图。
图4是说明支承结构或构架与本发明第二实施例的一对减震架之间关系的分解的立体图，第二实施例说明了一对减震架如何在容纳电子装置前先装配到构架上。
图5是图4的第一组件的分解的立体图，第一组件具有本发明实施例的一对减震架、作为电子装置的1.8英寸形状系数的HDD和用于将HDD连接于减震架的接合件。
图6是金属板构架形式的支承结构、本发明的减震架组件、HDD形式的电子装置以及具有容纳印刷电路板的基准和连接部件的构架的分解的立体图。
具体实施方式
图1是说明本发明的减震架组件300、由构架100表示的支承结构和由硬盘驱动器(HDD)200表示的电子装置之间关系的分解的立体图。支承结构(构架100)具有侧部102、104，前端部106和后端部108。构架包括用于连接减震架组件300的安装平台，例如在构架后端部108上示出的平台112。接合件(例如螺钉330)将减震架组件连接到安装平台。电子装置(HDD 200)具有侧部202、204和端部206、208。每个减震架组件300通过接合件(例如螺钉340)连接到HDD 200的相应端部206、208。
图2是减震架组件300的分解的立体图，其示出了悬架部件301、缓冲层320、322以及当减震架组件连接于支承结构时压缩缓冲层的夹板308、310。悬架部件301包括基本平面形的横向构件302和两个与平面形的横向构件302基本垂直定位的基本平面形的悬臂梁304、306。悬臂梁304的固定端在横向构件的一端部305处连接于该横向构件302，悬臂梁306的固定端在横向构件的另一端部307处连接于该横向构件302。如悬架部件301的俯视图(图3A)和侧视图(图3B)示出的，每根悬臂梁具有基本为“Z形状”的增加其刚度的弯曲部(例如，由端部305和悬臂梁304示出的)。悬臂梁的轮廓(即，“Z”形状)可以被修整以改变刚度。每根悬臂梁304、306的自由端具有供安装螺钉穿过的孔。使用带有自由端连接到支承结构的悬臂梁的减震架组件提供了一定的灵活性并允许电子装置在支承结构中轻微移动。当装置是HDD时，这改善了HDD在垂直于盘片平面(垂直于平面形悬臂梁)方向上的抗机械冲击性能，同时提供了平行于盘片平面(平行于平面形悬臂梁)的高的横向刚性。这对于在便携式主系统中、尤其是笔记本计算机中使用HDD来讲特别重要。连接两悬臂梁304、306固定端的横向构件302是刚性构件，其减小了HDD 200在机械冲击下偏转时螺钉与HDD 200连接点处的剪应力，并因此防止了螺钉340(图1)上的扭矩损失。
因为位于悬臂梁和支承结构之间的缓冲材料的存在，减震架组件300作用为高缓冲性的、本质上是非线性的弹性系统。再参照图2，这由放置于悬臂梁304、306和安装平台(如构架100的平台112(图1))之间的缓冲材料322示出。底夹板310可选择地位于缓冲材料322和安装平台之间。或者，构架100中的安装平台可以成形以提供底夹板310的功能。夹板308、310在其中间区域具有孔，用于当减震架组件连接到支承结构时与悬臂梁304、306端部的孔对齐。附加的缓冲材料320也可选择地位于悬臂梁304、306的顶部并由顶夹板308紧固。夹板308、310具有的材料成份和/或厚度比更柔软的类弹簧的悬臂梁304、306硬。这使得减震架组件是在支承结构上支承电子装置的高缓冲性的、本质上是非线性的弹性系统。用于横向构件302和悬臂梁304、306的合适材料是钢或弹簧钢。用于夹板308、310的合适材料是铝或钢。缓冲材料可以是一层粘性的粘弹性材料，如商售的通过剪切变形和/或压缩吸收能量的减震的弹性体或聚合物；或者主要通过压缩吸收能量的“柔软的”类泡沫的材料，如氨基甲酸乙酯。
图4是说明本发明第二实施例的减震架组件和支承结构(由构架500表示)之间关系的分解的立体图。每个减震架600具有：悬架部件601，该悬架部件601带有在横向构件602端部的悬臂梁604、606；以及与每根悬臂梁联合的缓冲层320、322。与图1-3中的实施例不同，悬架部件601具有长度与横向构件602长度基本垂直定位的悬臂梁604、606。当电子装置在其侧部没有安装孔时，图4和5中示出的实施例是有用的，因为这能够使悬臂梁的自由端仍然位于沿着该装置的侧部，如图5所示的，悬臂梁604、606沿HDD200的两侧部202、204延伸。在该第二实施例中，两减震架600和两夹板609形成一对减震架组件。支承结构(构架500)具有侧部502、504，前端部506和后端部508。图4中构架500包括用于连接减震架600的安装平台，如在构架侧部504上示出的平台524，以及用作底夹板的表面，如表面515。接合件(如螺钉330)将减震架600连接到安装平台上。夹板609通过螺钉620被固定到构架500并压缩位于悬臂梁和夹板之间以及位于悬臂梁和构架500的夹紧表面515之间的缓冲层320、322。每个夹板609夹紧两减震架600的相应端部。每个夹板还具有在其端部用于连接到构架以提供夹板的附加刚度的附加部件。
图5示出一对减震架组件和带有电子装置(1.8英寸形状系数HDD 200)的图4的构架。HDD 200具有侧部202、204和端部206、208。每个减震架的每个悬架部件601通过接合件(如螺钉340)连接于HDD 200的相应端部206、208。
图6是图4构造的分解的立体图，具有成形的金属板构架100’、HDD 200’和包括具有附加部件的顶夹板308’的减震架组件。构架100’具有长度为L1的侧部102’、104’，带有安装平台122、124；宽度为W1的端部106’、108’；以及高度H1。HDD 200’具有长度L2小于L1的侧部202’、204’；宽度W2小于W1的端部206’、208’；和高度H2。示出的每个减震架组件的悬架部件301连接到HDD 200’的相应侧部，并且每个减震架组件的悬臂梁的自由端在构架100’的相应侧部上连接到安装平台。同样地，图4的减震架600可以连接到HDD 200的端部206、208，带有HDD 200侧部202、204上的缓冲悬臂梁结构。构架100’具有安装平台124，并成形以具有用作为底夹板的平面115。每个顶夹板308’具有至少与悬架部件301等长的长度，并且优选地具有长度L1。缓冲层厚度的选择要使得当顶夹板308’由螺钉330紧固时，顶夹板308’与构架100’的高度H1大体齐平。每个顶夹板308’具有适于连接到构架100’的端部，例如，在其端部有孔或凹槽。因为每个顶夹板308’除了在其中间区域还在其端部连接到构架100’，所以图6的减震架组件提供给夹板和构架附加的刚度。
如图6所示，金属板的构架100’可具有连接印刷电路板400的部件，印刷电路板400通过电缆(flex cable)402形成到HDD 200’的电气连接。通过在组装期间对准构架和电路板上的基准点(未示出)而利于电路板400和构架100’的连接。同样，图4中所示的包括构架500和该对减震架组件(两减震架600和两夹板609)的组件还可具有用于对准和连接电路板400的部件。图6所示的布置使得HDD减震安装在日常使用时通常易受机械冲击的便携式主系统中，如MP3播放器。
在上述描述的附图中，支承结构被绘制成基本上围绕电子装置的构架，以及该装置被绘制成HDD。然而，支承结构可以是任何基本上是刚性的结构，如机壳的壁或基底，用于支承主系统的一个或多个构件，所述主系统包括有需要减震安装的电子装置。优选地，壁或基底具有构造成容纳减震架组件的安装平台。同样，电子装置可以是受益于减震安装的任何装置，包括带有运动部件的装置，特别是在垂直于盘片平面通常具有低抗机械冲击性而在平行于盘片平面需要相对高刚度的旋转的盘片装置。
虽然本发明已经参考优选实施例作了详细说明和描述，但本领域的技术人员应当理解在不偏离本发明的精神和范围的条件下可作各种形式和细节上的改变。因此，所公开的发明只是说明性的，并仅以所附权利要求中限定的范围作为限制。

Claims (27)

1.用于将电子装置连接于支承结构的减震架组件，该减震架组件包括：
悬架部件，其包括具有两端部并适于连接到电子装置的横向构件、具有连接到横向构件一端部的固定端的基本平面形的第一悬臂梁、具有连接到横向构件另一端部的固定端的基本平面形的第二悬臂梁，第一和第二悬臂梁基本共面并具有适于连接到支承结构的自由端；
在第一悬臂梁上的缓冲材料层；
在第二悬臂梁上的缓冲材料层；和
至少一个夹板，该夹板用于当悬臂梁的自由端连接到支承结构时将缓冲层压靠于悬臂梁。
2.如权利要求1的组件，其中横向构件基本是平面形的，并且其中基本平面形的悬臂梁基本垂直于平面形的横向构件定位。
3.如权利要求2的组件，其中悬臂梁基本平行于横向构件的长度定位，悬臂梁的自由端位于横向构件的端部之间。
4.如权利要求2的组件，其中悬臂梁以其长度与横向构件基本垂直而定位，并且其中有两个夹板，每个夹板与相应的悬臂梁联合以在所述联合的悬臂梁上压缩缓冲层。
5.如权利要求1的组件，其中横向构件在每个端部具有使其紧固到电子装置的孔，并且每根悬臂梁的自由端具有使其紧固到支承结构的孔。
6.如权利要求5的组件，其中夹板具有用于和悬臂梁自由端上的孔对准的孔，并且还包括通过所述对准的孔将悬臂梁和夹板连接到支承结构的接合件，当通过接合件连接到支承结构时夹板压缩缓冲层。
7.如权利要求6的组件，其中夹板具有至少与横向构件长度等长的长度，夹板的每个端部适于连接到支承结构。
8.如权利要求1的组件，其中缓冲层在悬臂梁表面上粘附于悬臂梁以连接于支承结构，由此当悬臂梁的自由端连接于支承结构时夹板压缩悬臂梁和支承结构之间的缓冲层。
9.如权利要求1的组件，其中缓冲层位于悬臂梁的一个表面和夹板之间。
10.如权利要求9的组件，其中缓冲层是第一缓冲层并且夹板是第一夹板，并且还包括第二缓冲层和第二夹板，第二缓冲层位于悬臂梁的另一个表面和第二夹板之间。
11.如权利要求10的组件，其中缓冲层粘附于悬臂梁的表面和夹板的表面。
12.如权利要求1的组件，其中构架的表面压缩其中一个夹板。
13.如权利要求1的组件，其中缓冲材料是粘弹性材料。
14.如权利要求1的组件，其中缓冲材料是柔软的泡沫材料。
15.如权利要求1的组件，还包括用于将该组件连接到支承结构的接合件，该接合件压缩夹板和悬臂梁之间的缓冲材料。
16.用于将电子装置连接到支承结构的减震架组件，该减震架组件包括：
悬架部件，其包括：具有两端部的基本平面形的横向构件，每个端部具有用于连接到电子装置的孔；基本平面形的第一悬臂梁，具有基本垂直于横向构件的平面而定位的平面并且具有连接到横向构件一端部的固定端；基本平面形的第二悬臂梁，具有基本垂直于横向构件而定位的平面以及具有连接到横向构件另一端部的固定端，第一和第二悬臂梁基本共面并在其自由端具有用于连接到支承结构的孔，悬臂梁自由端位于横向构件的端部之间；
位于每根悬臂梁的每个基本平面形的表面上的缓冲材料；
至少一个夹板，该夹板具有用于和悬臂梁自由端上的孔对准的孔，用于当悬臂梁的自由端连接到支承结构时将缓冲材料压靠于悬臂梁；和
接合件，其通过夹板和悬臂梁的对准孔将夹板和悬臂梁连接到支承结构，当通过接合件连接到支承结构时夹板压缩缓冲材料。
17.如权利要求16的组件，其中夹板的端部适于连接到支承结构。
18.如权利要求16的组件，其中缓冲材料包括位于每根悬臂梁每侧的缓冲层。
19.如权利要求16的组件，其中缓冲材料包括粘附于悬臂梁和夹板表面的缓冲层。
20.如权利要求16的组件，还包括支承结构，并且其中支承结构包括作用为夹板的夹紧表面。
21.硬盘驱动器(HDD)组件，包括：
支承结构，包括具有长度为L1的两侧部和宽度为W1的两端部的构架；
电子装置，包括具有小于L1的长度L2的两侧部和小于W1的宽度W2的两端部的HDD；
连接到HDD各侧部和构架相应侧部的权利要求14的减震架组件；和
连接到构架的印刷电路板。
22.用于将电子装置连接于支承结构的减震架组件，该减震架组件包括：
一对减震架，每个减震架包括：
(a)用于连接到装置一端并具有两端部的横向构件；基本平面形的第一悬臂梁，该第一悬臂梁具有垂直于横向构件的平面和连接到横向构件一端部的固定端，为了使横向构件位于沿着装置的一侧部，悬臂梁的长度基本垂直横向构件延伸；同样基本平面形的第二悬臂梁，该第二悬臂梁具有连接到横向构件另一端部的固定端，为了使横向构件位于装置另一侧部，悬臂梁基本垂直横向构件延伸；第一和第二悬臂梁基本共面并在其自由端具有用于连接到支承结构侧部的孔；和
(b)位于每根悬臂梁的至少一个表面上的缓冲材料；以及
一对夹板，用于将缓冲材料压靠于悬臂梁和压缩在悬臂梁和支承结构上的夹紧表面之间的缓冲材料，当装置连接到支承结构时每个夹板沿支承结构的相应侧部延伸，并且每个夹板压缩所述一对减震架中每个减震架的一个悬臂梁上的缓冲材料。
23.如权利要求22的组件，其中缓冲材料粘附于悬臂梁和夹紧表面。
24.如权利要求22的组件，其中支承结构和所述一对减震架可以在连接电子装置之前先装配。
25.如权利要求22的组件，其中支承结构具有对准和连接印刷电路板的部件，所述电路板适于与电子装置电气连接。
26.如权利要求22的组件，其中电子装置是硬盘驱动器(HDD)。
27.硬盘驱动器(HDD)组件，包括：
支承结构，包括具有长度为L1的两侧部和宽度为W1的两端部的构架；
电子装置，包括具有小于L1的长度L2的两侧部和小于W1的宽度W2的两端部的HDD；
一对减震架组件，每个减震架连接到HDD各端部并包括：
(a)连接到HDD一端并具有两端部的横向构件，基本平面形的第一悬臂梁，该第一悬臂梁具有连接到横向构件一端部的固定端并基本沿HDD的一侧部延伸，基本平面形的第二悬臂梁，该第二悬臂梁具有连接到横向构件另一端部的固定端并基本沿HDD的另一侧部延伸，第一和第二悬臂梁基本共面并在其自由端具有用于连接到支承结构侧部的孔；和
(b)位于每根悬臂梁的每个基本平面形的表面上的缓冲材料；
用于将悬臂梁的自由端连接到构架侧部的接合件；
一对夹板，用于当悬臂梁自由端连接到构架时将缓冲材料压靠于悬臂梁，每个夹板连接到构架的相应侧部；和
连接到构架的印刷电路板。
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