CN102044282A - 车载电脑的硬盘减震结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车载电脑的硬盘减震结构，包括：机箱(3)及安装于机箱(3)上的硬盘组件(10)，所述硬盘组件(10)包括具有减震作用的弹簧片(4)和硬盘(6)，所述机箱(3)具有平放于汽车平面上的底板(31)，所述弹簧片(4)垂直机箱(3)的底板(31)固定于机箱(3)上，所述硬盘(6)固定于弹簧片(4)上。本发明的车载电脑的硬盘减震结构将硬盘安装在弹簧片上，弹簧片垂直汽车平面放置，使得硬盘的盘片与汽车的行驶和垂直方向组成的平面平行，因而汽车震动对硬盘的伤害较小，并且，由于硬盘固定在弹簧片上，利用弹簧片的弹力，能够有效地缓解汽车行驶过程中硬盘的震动，达到减震的效果，有效的保护了硬盘。

Description

车载电脑的硬盘减震结构

技术领域

本发明涉及电脑领域，更具体地说，涉及一种车载电脑的硬盘减震结构。

背景技术

车载电脑装置是汽车智能化的后PC时代IT产业产品，它采用标准微机体系结构进行设计，是集计算机多媒体技术、数据库技术、GPS卫星定位技术、无线通讯、移动存储和传感技术为一体的高科技产品，具有功能集成全面、硬件平台稳定、环境适应强等特点，整体设计超过国家工业控制用机标准并达到欧洲标准，采用高可靠、抗干扰能力强的器件制造、新颖的设计在体积、安装、防污染、抗震动、维修等方面都进行了周密细致的考虑，开创了汽车自动化控制和移动办公相结合的先例，并且这些功能可根据不同的汽车类型和用户需求进行组合选配，以满足各种汽车产品和驾驶员的全新需求，同时为未来新的科技发展预留了集成空间。

据CCID权威市场专家估计，在汽车电脑化和智能化的趋势下，通过将我国两大支柱产业(电子信息系统集成产业与汽车工业)进行融合，形成每年4000亿美元的汽车电子市场，将成为新的重大经济增长点。车载电脑目前正在进行产业化及商用测试。由于该系统的开发具备高起点、高要求的特点，相信在未来一定会成为主流产品。

然而，由于汽车环境的特殊性，汽车行驶的震动给车载电脑的存储设备提出了比普通电脑更高的要求，对数据的存储安全是一个很大的挑战。目前普遍采用的存储设备有磁介质硬盘、光盘、电子盘以及固态硬盘，相较而言，电子盘存储容量小、读写速度慢、价格高，在多媒体存储中显得不合适；而光盘的单碟容量有限、读写不便；固态硬盘虽说稳定性方面有了很大的提升，但是容量小、价格昂贵；因此需要使用磁介质硬盘，磁介质硬盘不仅容量大、读写速度快，而且技术相对比较成熟、价格也较低廉，以下对磁介质硬盘的工作原理进行详述：

概括地说，磁介质硬盘的工作原理是利用特定的磁粒子的极性来记录数据。磁头在读取数据时，将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号，再利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据，写的操作则正好与此相反。

硬盘基本上由控制电路板和盘体两大部分组成，其中盘头组件(Hard Disk Assembly，HDA)是构成硬盘内部结构的核心，封装在硬盘的净化腔体内，包括浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片及主轴驱动机构、前置读写控制电路等。

浮动磁头组件由读写磁头、传动手臂、传动轴三部分组成。磁头是硬盘技术最重要和关键的一环，实际上是集成工艺制成的多个磁头的组合，它采用了非接触式头、盘结构，加电后在高速旋转的磁盘表面飞行，飞高间隙只有0.1-0.3μm，可以获得极高的数据传输率。现在转速达7200RPM的硬盘飞高都低于0.3μm，以利于读取较大的高信噪比信号，提供数据传输存储的可靠性。

磁头驱动机构由音圈电机和磁头驱动小车组成，新型大容量硬盘还具有高效的防震动机构。高精度的轻型磁头驱动机构能够对磁头进行正确的驱动和定位，并在很短的时间内精确定位到系统指令指定的磁道上，保证数据读写的可靠性。

盘片是硬盘存储数据的载体，现在的盘片大都采用金属薄膜磁盘，这种金属薄膜相较于软磁盘的不连续颗粒载体具有更高的记录密度，同时还具有高剩磁和高矫顽力的特点。

主轴驱动机构包括主轴部件如轴瓦和驱动电机等。随着硬盘容量的扩大，主轴电机的速度也在不断提升，主轴电机的速度也在不断提升，导致了传统滚珠轴承电机磨损加剧、温度升高、噪声增大的弊病，对速度的提高带来了负面影响。因而现在的硬盘基本都采用精密机械工业的液态轴电机(Fluid dynamic bearing motors)技术，液态轴承电机使用黏膜液油轴承，以油膜代替滚珠可以避免金属面的直接磨擦，噪声和温度减小到最低。而油膜具有有效吸收震动的能力，可以提高主轴部件的抗震能力，从理论上讲液态轴承电机无磨损，寿命无限长，是目前超高速硬盘的发展趋势。

前置读写控制电路控制磁头感应的信号、主轴电机调速、磁头驱动和伺服定位等，由于磁头读取的信号微弱，将放大电路密封在腔体内可减少外来信号的干扰，提高操作指令的准确性。

一般来说，硬盘的损坏分为硬损坏和软损害。其中，硬损坏包括磁头组件损坏、控制电路损坏、综合性损坏和扇区物理性损坏(一般称为物理坏道)四种：1、磁头组件损坏：主要指硬盘中磁头组件的某部分损坏，造成部分或全部磁头无法正常读写的情况。磁头组件损坏的方式和可能性很多，主要包括磁头脏、磁头磨损、磁头悬臂变形、磁线圈受损及移位等。2、控制电路损坏：是指硬盘的电子线路板中的某一部分线路短路或断路、或者某些电气元件或IC芯片损坏等，导致硬盘在通电后盘片不能正常运转，或者运转后磁头不能正确寻道等。3、综合性损坏：主要是因为一些微小的变化使硬盘产生的种种问题，有些是硬盘在使用过程中发热或者其他关系导致部分芯片老化；有些硬盘受到震动后，外壳、盘面或马达主轴产生了微小的变化或位移；有些硬盘是本身在设计方面，散热、摩擦或结构上存在缺陷，种种的原因导致磁盘的不稳定、经常丢失数据或者出现逻辑错误，工作噪音大、读写速度慢，有时能正常工作但有时又不能正常工作。4、扇区物理性损坏：是指因为碰撞、磁头摩擦或其他原因导致磁头表面出现的物理性损坏，例如：划伤、掉磁等。

根据上面的分析可知，震动产生的磁头和盘片的非正常接触是导致硬盘损坏的最主要原因，而汽车在行驶过程中的震动是非常厉害的，对硬盘的伤害很大。参阅图1，本发明要使车载电脑中的硬盘避免受震动，为此要分析汽车在行驶过程中的震动现象，寻找出汽车行驶过程中的震动规律。图1所示是汽车在行驶过程中三个方向的震动情况，在垂直方向(A方向)上的震动主要来源于路面不平的颠簸，其震动幅度小，但是震动频率高，破坏性最强；在行驶方向上的震动(B方向)主要来源于汽车的加速度，其震动幅度大，频率较垂直方向次之，破坏力也相对较小；在横向方向(C方向)上的震动主要来源于转弯的时候产生的向心力等，其震动幅度大，但是频率较小，加速度也小，破坏力弱，当硬盘的盘片与行驶和垂直方向组成的平面平行的时候对硬盘的伤害最小。

因而，如图2所示，中国发明专利公开了一种车载电脑硬盘的固定装置(申请号：200610018471.0)，其由电脑主机和显示屏组成，其中显示屏固定在驾驶台面上，电脑主机固定在车内，并且还有一个硬盘盒与车平面方向垂直固定在电脑主机旁，电脑主机和硬盘盒固定在汽车的后备箱的底板上或汽车后备箱的靠背上。参阅图2，主机1和硬盘2的固定方式是将两个支架1-1、1-2固定在车上，主机1和硬盘2分别固定在两个支架1-1、1-2上，该车载电脑硬盘的固定装置采用的是硬盘垂直固定的方式，可以保证硬盘能够与垂直方向和行驶方向构成的平面平行，以减低汽车行驶过程中构成的震动给硬盘带来的危害。然而，这种车载电脑硬盘固定装置只是将硬盘通过支架1-2垂直固定在汽车后背箱的靠背上，汽车驾驶过程中硬盘2还是会随着支架1-2一起震动，不能起到很好的减震效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述现有车载电脑硬盘的固定装置，不能起到良好的减震效果的缺点，提供一种车载电脑的硬盘减震结构，能够避免汽车行驶过程中产生的震动给硬盘带来的危害，具有良好的减震效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种车载电脑的硬盘减震结构，包括：机箱及安装于机箱上的硬盘组件，所述硬盘组件包括具有减震作用的弹簧片和硬盘，所述机箱具有平放于汽车平面上的底板，所述弹簧片垂直机箱的底板固定于机箱上，所述硬盘固定于弹簧片上。

在本发明所述的车载电脑的硬盘减震结构中，所述弹簧片上设有用于降低硬盘震动的螺旋弹片，所述螺旋弹片由具有弹性的金属片多次弯折形成。

在本发明所述的车载电脑的硬盘减震结构中，所述螺旋弹片包括相互连接的用于缓冲硬盘在垂直方向上受到的震动的第一弹片、用于缓冲硬盘在行驶方向上受到的震动的第二弹片、以及用于缓冲硬盘在横向方向上受到的震动的第三弹片。

在本发明所述的车载电脑的硬盘减震结构中，所述第一弹片与汽车行驶方向和横向方向组成的平面平行，第二弹片与汽车垂直方向和横向方向组成的平面平行，第三弹片与汽车垂直方向和行驶方向组成的平面平行。

在本发明所述的车载电脑的硬盘减震结构中，所述硬盘通过弹簧片垂直固定在机箱的正前方，与汽车的行驶和垂直方向组成的平面平行。

在本发明所述的车载电脑的硬盘减震结构中，所述机箱设有两侧板，所述弹簧片的两端分别连接于两侧板上。

在本发明所述的车载电脑的硬盘减震结构中，所述两侧板呈L型，具有相对的位于机箱正前方的连接块，所述弹簧片的两端分别弯折设有固定部，所述弹簧片通过固定部与连接块的对应连接固定于两侧板之间。

在本发明所述的车载电脑的硬盘减震结构中，所述弹簧片的中部设有用于固定硬盘的安装部，所述螺旋弹片连接于安装部与固定部之间。

在本发明所述的车载电脑的硬盘减震结构中，所述机箱固定在位于汽车中控台的位置处，其底板放置于汽车中控台的平面上。

本发明的车载电脑的硬盘减震结构的有益效果：首先、将硬盘安装在弹簧片上，弹簧片垂直汽车平面放置，使得硬盘的盘片与汽车的行驶和垂直方向组成的平面平行，因而汽车震动对硬盘的伤害较小；其次，由于硬盘固定在弹簧片上，该弹簧片具有特殊的结构，利用弹簧片的弹力，能够有效地缓解汽车行驶过程中，硬盘在垂直方向(A方向)、行驶方向(B方向)以及横向方向(C方向)上受到的震动，利用弹簧片的弹力达到减震的效果，避免了硬盘的损坏，因而有效的保护了硬盘，使得车载电脑能够完成一般电脑具有的所有功能，克服了原车载电脑采用光盘或电子盘存在的不能写或容量小的缺陷以及现有的车载电脑硬盘固定装置不能有效解决汽车行驶过程中给硬盘带来震动的缺点。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是汽车行驶过程中所产生的震动现象的图解示意图；

图2是现有的车载电脑硬盘的固定装置的示意图；

图3是本发明的车载电脑的硬盘减震结构的结构示意图；

图4是图3所示的硬盘组件的示意图；

图5是图4所示的弹簧片的示意图。

具体实施方式

如图3所示，是本发明的车载电脑的硬盘减震结构的结构示意图；图4是图3所示的硬盘组件的示意图；本发明的车载电脑的硬盘减震结构，包括：机箱3及安装于机箱3内的硬盘组件10，所述机箱3是专门为车载电脑设计的专用机箱，所述硬盘组件10包括弹簧片4、以及硬盘6。

参阅图5，图5所示是弹簧片的示意图。本发明的主要改进之处在于设置了具有减震作用的弹簧片4，所述弹簧片4的中部设有用于固定硬盘6的安装部42，其两端分别弯折设有用于连接机箱3的固定部41，安装部42与固定部41之间连接有螺旋弹片43，所述螺旋弹片43由具有弹性的金属片弯折形成，包括：相互连接的用于缓冲硬盘6在垂直方向上受到的震动的第一弹片431、用于缓冲硬盘6在行驶方向上受到的震动的第二弹片432、用于缓冲硬盘6在横向方向上受到的震动的第三弹片433，当弹簧片4的安装部42安装硬盘6，固定部41固定于机箱3后，螺旋弹片43的设置可以有效的降低汽车行驶过程中硬盘6在垂直方向、行驶方向和横向方向上受到的震动。

参阅图4，所述安装部42上设有四个螺孔421，所述硬盘6上相应设有四个螺钉孔61，通过螺钉穿过弹簧片4的螺钉孔421，硬盘6上的螺钉孔61，将硬盘6固定于弹簧片4上。

如图3所示，所述机箱3内设有放置空间30，所述硬盘组件10置于机箱3的放置空间30内，所述机箱3具有平放于汽车平面(汽车的行驶平面，或者说与道路平行的平面)上的底板31、垂直底板31设置的两侧板32，所述两侧板32呈L型，具有相对的位于机箱3正前方的连接块321，所述连接块321上设有螺孔322，所述弹簧片4的固定部41上相应的设有固定孔411，通过螺钉对应连接侧板32上的螺孔322、弹簧片4上的固定孔411，弹簧片4的两端分别连接于两侧板32上，且垂直机箱3的底板31固定于机箱3上。

值得一提的是，机箱3位于汽车中控台的位置处，其底板31放置于汽车中控台的平面上，而弹簧片4垂直机箱3的底板31设置，因而，第一弹片431与汽车行驶方向和横向方向组成的平面平行，用于缓冲硬盘6在垂直方向上受到的震动；第二弹片432与汽车垂直方向和横向方向组成的平面平行，用于缓冲硬盘6在行驶方向上受到的震动；第三弹片433与汽车垂直方向和行驶方向组成的平面平行，用于缓冲硬盘6在横向方向上受到的震动。硬盘6固定于弹簧片4上，相对于弹簧片4靠近机箱3的外侧设置，硬盘6位于与汽车平面垂直的方向上，硬盘6的盘片与汽车的行驶和垂直方向组成的平面平行，汽车震动对硬盘6的伤害较小，并且，由于螺旋弹片43的特殊设置可以有效的降低汽车行驶过程中硬盘6在垂直方向、行驶方向和横向方向上受到的震动。

另外，车载电脑的主机箱内除了安装有硬盘减震结构外，还安装有主板(未图示)、显示屏板(未图示)等电脑元器件，其中，电脑主板固定于机箱3的后方，显示屏板固定在机箱外部的前方，并将整个车载电脑系统固定于汽车中控台位置，这样实现了车载电脑与汽车的完美结合，而且便于车内布线和安装，更重要的是保持了硬盘与汽车的行驶和垂直方向组成的平面平行，且在车行驶过程中充分发挥弹簧片4的弹力，达到对硬盘6进行减震的目的。

本发明将硬盘安装在弹簧片上，弹簧片垂直汽车平面放置，使得硬盘的盘片与汽车的行驶和垂直方向组成的平面平行，因而汽车震动对硬盘的伤害较小，并且，由于硬盘固定在弹簧片上，可以避免汽车行驶过程中构成的震动给硬盘带来的危害，使得车载电脑完成一般电脑所具有的所有功能，克服了原车载电脑采用光盘或电子盘存在的不能写或容量小的缺陷以及现有的车载电脑硬盘固定装置不能有效解决汽车行驶过程中给硬盘带来震动的缺点；而且，将车载电脑的所有功能集成在一个专用机箱内，根据不同车型配备不同的主机箱设计，真正实现了与原车的完美结合，充分利用了汽车的空间，采用本发明的方案来放置车载电脑，并配置硬盘可以实现GPS定位导航、多媒体娱乐、无线上网、无线通讯、移动存储和汽车故障检修等多项功能，而且这些功能可根据不同的汽车类型和用户需求进行组合选配，以满足各种汽车产品和驾驶员的全新需求，使得车载电脑系统为未来新的科技发展预留了集成空间。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种车载电脑的硬盘减震结构，包括：机箱(3)及安装于机箱(3)上的硬盘组件(10)，其特征在于，所述硬盘组件(10)包括具有减震作用的弹簧片(4)和硬盘(6)，所述机箱(3)具有平放于汽车平面上的底板(31)，所述弹簧片(4)垂直机箱(3)的底板(31)固定于机箱(3)上，所述硬盘(6)固定于弹簧片(4)上。

2.根据权利要求1所述的车载电脑的硬盘减震结构，其特征在于，所述弹簧片(4)上设有用于降低硬盘(6)震动的螺旋弹片(43)，所述螺旋弹片(43)由具有弹性的金属片弯折形成。

3.根据权利要求2所述的车载电脑的硬盘减震结构，其特征在于，所述螺旋弹片(43)包括相互连接的用于缓冲硬盘(6)在垂直方向上受到的震动的第一弹片(431)、用于缓冲硬盘(6)在行驶方向上受到的震动的第二弹片(432)、以及用于缓冲硬盘(6)在横向方向上受到的震动的第三弹片(433)。

4.根据权利要求3所述的车载电脑的硬盘减震结构，其特征在于，所述第一弹片(431)与汽车行驶方向和横向方向组成的平面平行，第二弹片(432)与汽车垂直方向和横向方向组成的平面平行，第三弹片(433)与汽车垂直方向和行驶方向组成的平面平行。

5.根据权利要求1所述的车载电脑的硬盘减震结构，其特征在于，所述硬盘(6)通过弹簧片(4)垂直固定在机箱(3)的正前方，与汽车的行驶和垂直方向组成的平面平行。

6.根据权利要求5所述的车载电脑的硬盘减震结构，其特征在于，所述机箱(3)设有两侧板(32)，所述弹簧片(4)的两端分别连接于两侧板(32)上。

7.根据权利要求6所述的车载电脑的硬盘减震结构，其特征在于，所述两侧板(32)呈L型，具有相对的位于机箱(3)正前方的连接块(321)，所述弹簧片(4)的两端分别弯折设有固定部(41)，所述弹簧片(4)通过固定部(41)与连接块(321)的对应连接固定于两侧板(32)之间。

8.根据权利要求7所述的车载电脑的硬盘减震结构，其特征在于，所述弹簧片(4)的中部设有用于固定硬盘(6)的安装部(42)，所述螺旋弹片(43)连接于安装部(42)与固定部(41)之间。

9.根据权利要求1～8任一项所述的车载电脑的硬盘减震结构，其特征在于，所述机箱(3)固定在位于汽车中控台的位置处，其底板(31)放置于汽车中控台的平面上。

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