DE102009005088B3

DE102009005088B3 - Anordnung zur Befestigung eines Speicherlaufwerks in einem Computergehäuse und Computersystem mit einem Computergehäuse

Info

Publication number: DE102009005088B3
Application number: DE200910005088
Authority: DE
Inventors: Bernhard Gut; Friedrich Köhler; Herbert Dolzer; Roman Aliluev
Original assignee: Fujitsu Technology Solutions GmbH
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2009-01-19
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2029-01-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung eines Speicherlaufwerks mit einem rotierenden Speichermedium in einem Computergehäuse (1). Die Anordnung umfasst einen Laufwerkskäfig (4) aus einem elektrisch leitfähigen Material zur Aufnahme des Speicherlaufwerks, wenigstens ein elastisches Befestigungselement (7) aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material zur mechanisch entkoppelten Befestigung des Laufwerkskäfigs (4) von dem Computergehäuse (1) und wengistens eine zwischen einer ersten Kontaktfläche des Laufwerkskäfigs (4) und einer zweiten Kontaktfläche (8) des Computergehäuses (1) angeordnete elektrisch leitfähige Dichtung (9), die den Laufwerkskäfig (4) elektrisch mit dem Computergehäuse (1) koppelt. Die Erfindung betrifft außerdem ein Computersystem mit einem Computergehäuse (1) und einer derartigen Befestigungsanordnung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung eines Speicherlaufwerks mit einem rotierenden Speichermedium in einem Computergehäuse, wobei das Computergehäuse einen Laufwerkskäfig aus einem elektrisch leitfähigen Material zur Aufnahme des Speicherlaufwerks umfasst.
Derartige Anordnungen sind vielfach bekannt. Insbesondere größere Computergehäuse, wie beispielsweise Servergehäuse und Towergehäuse sowie so genannten RAID-System umfassen in der Regel ein oder mehrere Laufwerkskäfige zur Aufnahme von Festplattenlaufwerken, CD-ROM-Laufwerken und DVD-Laufwerken. Dabei dienen die Laufwerkskäfige zur sicheren mechanischen und elektrischen Kopplung der einzelnen Laufwerke mit dem Computergehäuse. Beispielsweise können ein oder mehrere Laufwerke in einen Laufwerkskäfig geschraubt werden, bevor dieser in ein umgebendes Computergehäuse eingehängt und ebenfalls durch Schrauben gesichert wird.
Bekannte Anordnungen zur Befestigung von Speicherlaufwerken sind insbesondere bezüglich einer Schwingungs- und Schallisolierung problematisch. Besonders schnell drehende Speichermedien von Festplattenlaufwerken, beispielsweise Festplattenstapel mit einer Drehzahl von 7200 Umdrehungen pro Minute, oder DVD-Laufwerke mit variabler Motordrehzahl zum Antrieb der Medien verursachen in ihrem Betrieb Schwingungen in ihren Befestigungsteilen. Hierdurch kann ein Laufwerkskäfig in Vibration versetzt werden, was wiederum zu einer Übertragung an das Computergehäuse führt und für den Benutzer des Computersystems unangenehme Geräusche verursacht.
Um eine Schwingungsübertragung von den Laufwerken an das Computergehäuse zu vermindern, sind unterschiedliche Lösungsansätze bekannt. Insbesondere ist es bekannt, Speicherlaufwerke mittels Befestigungsschienen aus einem Kunststoffmaterial in einem Laufwerkskäfig zu befestigen. Um eine sichere Befestigung der Speicherlaufwerke in dem Laufwerkskäfig zu gewährleisten, müssen die zur Festlegung verwendeten Befestigungsschienen jedoch verhältnismäßig hart ausgeführt sein, so dass eine vollständige Übertragung der Schwingungen nicht bewirkt werden kann. Insbesondere ist es schwierig, geeignete Befestigungsschienen zu gestalten, die eine Dämpfung von Schwingungen in einem verhältnismäßig breiten Band von Anregungsfrequenzen hinreichend dämpfen.
Aus der DE 38 23 656 ist ein mobiles Computersystem bekannt, bei dem einzelne Module als Einschubblöcke ausgebildet sind. Sämtliche übereinander oder nebeneinander angeordneten Einschubmodule sind in einem Aufnahmerahmen aufgenommen. Der Aufnahmerahmen ist mittels mehrerer Stoßabsorberelemente in einem Tragegehäuse abgestützt gelagert.
Aus der US 5,668,697 und der DE 197 08 775 C1 sind Anordnungen zur gedämpften Aufhängung einzelner Speicherlaufwerke bekannt. Gemäß der US 5,668,697 wird ein Speicherlaufwerk mittels vier elastischer Dämpfungselemente in einem zweiteiligen Modulgehäuse festgelegt, um es gegen Stöße zu schützen. Gemäß der DE 197 08 775 C1 werden Dämpfungselemente in Ausnehmungen eines Montagebügels eingesetzt. Die Dämpfungselemente haben eine zentrale Bohrung, durch die eine als Ansatzschraube ausgebildete Befestigungsschraube zur Verbindung des Montagerahmens mit dem Laufwerk gesteckt wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Anordnung zur Befestigung von Speicherlaufwerken mit rotierenden Speichermedien in einem Computergehäuse sowie ein verbessertes Computersystem zu beschreiben. Dabei soll die Anordnung von dem Speicherlaufwerk verursachte Schwingungen in einem breiten Frequenzbereich dämpfen. Zudem soll das Computersystem verhältnismäßig einfach aufgebaut und günstig in der Herstellung sein.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Anordnung der oben genannten Art gelöst, die wenigstens ein elastisches Befestigungselement aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material zur mechanisch entkoppelten Befestigung des Laufwerkskäfigs von dem Computergehäuse und wenigstens ein zwischen einer ersten Kontaktfläche des Laufwerkskäfigs und einer zweiten Kontaktfläche des Computergehäuses angeord nete elektrisch leitfähige Dichtung umfasst, die den Laufwerkskäfig elektrisch mit dem Computergehäuse koppelt.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht im Wesentlichen aus zwei Komponenten. Zum einen ist zwischen dem Laufwerkskäfig und dem Computergehäuse ein elastisches Befestigungselement aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material, insbesondere ein Gummielement, vorgesehen. Das elastische Befestigungselement kann so ausgestaltet werden, dass es Schwingungen in einem breiten Frequenzband unterdrückt. Durch die Anordnung des Befestigungselementes zwischen dem Laufwerkskäfig und dem Computergehäuse kann auf gesonderte Dämpfungselemente für jedes einzelne Speicherlaufwerk verzichtet werden.
Zum Zweiten stellt die zwischen der ersten Kontaktfläche des Laufwerkskäfig und der zweiten Kontaktfläche des Computergehäuses angeordnete elektrisch leitfähige Dichtung einen elektrischen Kontakt zwischen dem Laufwerkskäfig und dem Computergehäuse her und somit eine Erdverbindung für die in dem Laufwerkskäfig aufgenommenen Speicherlaufwerke sicher. Dabei überträgt das Dichtungselement keine oder nur minimale mechanische Schwingungen von dem Laufwerkskäfig zu dem Computergehäuse.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die erste oder die zweite Kontaktfläche wenigstens eine Ausbuchtung auf, wobei die elektrisch leitfähige Dichtung die erste beziehungsweise die zweite Kontaktfläche nur im Bereich der wenigstens einen Ausbuchtung berührt und in einem verbleibenden Zwischenbereich die erste beziehungsweise zweite Kontaktfläche nicht berührt. Durch die Verwendung von Ausbuchtungen und verbleibenden Zwischenbereichen kann eine Schwingungsübertragung von dem Laufwerkskäfig zu dem Computergehäuse mittels der elektrisch leitfähigen Dichtung noch weiter reduziert werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das wenigstens ein Befestigungselement in Form eines Gummiblocks ausgeführt, wobei der Gummiblock durch Zapfen, Schrauben und/oder Nuten an dem Computergehäuse beziehungsweise dem Laufwerkskäfig festgelegt ist. Durch die Verwendung eines Gummiblocks als elastisches Befestigungselement kann eine mechanisch feste Verbindung, die eine Übertragung von Schwingungen in einem weiten Frequenzbereich weitgehend unterdrückt, hergestellt werden.
Die zugrunde liegende Aufgabe wird ebenso durch ein Computersystem mit einem Computergehäuse und einem in dem Computergehäuse angeordneten Speicherlaufwerk mit einem rotierenden Speichermedium gelöst, wobei das Speicherlaufwerk mittels einer der oben beschriebenen Anordnungen in dem Computergehäuse befestigt ist.
Ein derartiges Computersystem ist kostengünstig und einfach in der Herstellung. Insbesondere kann ein elektrischer Kontakt zwischen dem Laufwerkskäfig und dem Computergehäuse durch einseitiges Aufkleben der leitfähigen Dichtung und Einsetzen des Laufwerksgehäuses einfach hergestellt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung offenbart. Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele anhand von Figuren näher erläutert. In den Figuren zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Computergehäuses mit einem darin eingesetzten Laufwerkskäfig,
2 eine perspektivische Ansicht eines Laufwerkskäfigs,
3 eine Seitenansicht im Bereich einer Kontaktfläche eines in ein Computergehäuse eingesetzten Laufwerkskäfigs und
4 ein Querschnitt durch ein elastisches Befestigungselement.
1 zeigt ein Computergehäuse 1. Das Computergehäuse 1 umfasst einen Rahmen 2 sowie Blendenelementen 3a und 3b. Sowohl der Rahmen 2 als auch die Blendenelemente 3a und 3b sind aus Metall gefertigt und mit einem bestimmten elektrischen Potenzial, insbesondere Masse, verbunden. Zusätzlich umfasst das Computergehäuse 1 Seiten- und Frontabdeckungen aus Metall und/oder Kunststoff, die in der 1 jedoch nicht dargestellt sind.
In das Computergehäuse 1 gemäß 1 ist ein Laufwerkskäfig 4 zur Aufnahme von einem oder mehreren Speicherlaufwerken aufgenommen. Der Laufwerkskäfig 4 weist eine vordere Öffnung zum Einführen von Speicherlaufwerken, insbesondere Festplattenlaufwerken und DVD-Laufwerken auf. Die vordere Öffnung ist mit Metalllappen 5a bis 5d umgeben, die eine Befestigung des Laufwerkskäfigs 4 in dem Computergehäuse 1 ermöglichen. Hierzu weisen insbesondere die seitlichen Metalllappen 5b und 5d jeweils zwei Befestigungsöffnungen zur Durchführung einer Befestigungsschraube 6 auf.
Die durch die Befestigungsöffnungen geführten Schrauben 6 sind nicht direkt mit dem Rahmen des Computergehäuses 1 verbunden. Stattdessen sind sie in gummielastische Befestigungselemente 7 eingeschraubt. Die elastischen Befestigungselemen te 7 sind wiederum mit dem Rahmen 2 des Computergehäuses 1 verbunden. Beispielsweise können sie ebenfalls durch in der 1 nicht dargestellte Schrauben mit dem Rahmen 2 verbunden sein. Alternativ können die elastischen Befestigungselemente 7 auch in geeignete Befestigungsöffnungen des Rahmens 2 eingepresst sein.
Der obere Metalllappen 5a und der untere Metalllappen 5c des Laufwerkskäfigs 4 stehen mit einem oberen Blendenelement 3a beziehungsweise einem unteren Blendenelement 3b des Computergehäuses 1 in elektrischer Verbindung. Diese elektrische Verbindung dient dazu, in dem Laufwerkskäfig 4 aufgenommene Speicherlaufwerke elektrisch mit dem Bezugspotenzial des Computergehäuses 1 zu verbinden. Dabei muss jedoch sichergestellt werden, dass keine oder nur geringfügige mechanische Schwingungen von dem Laufwerkskäfig 4 auf die Blendenelemente 3a und 3b übertragen werden.
2 zeigt eine Detaildarstellung des Laufwerkskäfigs 4. Insbesondere ist hierin zu erkennen, dass zwischen den Metalllappen 5a und 5b des Laufwerkskäfigs 4 und einer Kontaktfläche 8a beziehungsweise 8b der Blendenelemente 3a beziehungsweise 3b Dichtungen 9a bis 9d aus einem elastischen Material angeordnet sind. In einer Ausgestaltung handelt es sich bei den Dichtungen 9a bis 9d um ein elektrisch leitfähiges Dichtungsmaterial, beispielsweise leitfähiges Polymer. Alternativ kann auch ein nicht leitfähiges Dichtungsmaterial aus einem elastischen Kern, beispielsweise ein Schaumstoffkern, sowie ein umgebendes Drahtnetzgeflecht verwendet werden.
Um eine mechanische Kopplung zwischen den Blendenelementen 3 und den Metalllappen 5 zu minimieren, sind aus der Kontakt fläche 8a und 8b Ausbuchtungen 10 in Form von Kontaktwarzen herausgeprägt. Die Dichtungen 9a bis 9d berühren die Kontaktflächen 8a beziehungsweise 8b nur im Bereich der Ausbuchtungen 10, jedoch nicht in einem verbleibenden Zwischenbereich.
Dies wird insbesondere in der in 3 dargestellten Seitenansicht der Befestigungsanordnung deutlich. In der in 3 dargestellten Ansicht ist zu erkennen, dass der Laufwerkskäfig 4 und die mit ihm verbundenen Metalllappen 5a und 5d mechanisch nicht direkt mit dem Rahmen 2 beziehungsweise dem Blendenelement 3a des Computergehäuses 1 in Verbindung stehen.
Zwischen dem seitlichen Metalllappen 5d und dem Rahmen 2 dient das elastische Befestigungselement 7 zur Befestigung des Laufwerkskäfigs 4. Dabei verhindert das verhältnismäßig großvolumige, zylinderförmige Befestigungselement 7 die Übertragung von mechanischen Schwingungen in einem verhältnismäßig weiten Frequenzbereich, insbesondere im Bereich von 50 Hertz bis etwa zehn Kilohertz. Hierdurch werden Schwingungen und damit verbundene Geräusche von Speicherlaufwerken, wie sie beispielsweise durch die Rotation der in den Speicherlaufwerken angeordnete Festplattenstapel oder Positionierungsgeräusche von Schreibleseköpfen verursacht werden, weitgehend unterdrückt.
Zwischen dem oberen Metalllappen 5a und der Kontaktfläche 8a des Blendenelementes 3a wird eine elektrische Verbindung durch die Dichtung 9a hergestellt. Beispielsweise wird hierzu die Dichtung 9a unter Verwendung eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs auf eine Kontaktfläche des Metalllappens 5a aufgeklebt. Ein elektrischer und mechanischer Kontakt wird auf Seiten des Blendenelements 3a nur im Bereich der Ausbuchtung 10 der Kontaktfläche 8a hergestellt. Die verhältnismäßig kleine Kontaktfläche im Bereich der Ausbuchtung 10 zusammen mit der verformbaren Dichtung 9 führt zu keiner beziehungsweise nur einer verschwindend kleinen Schwingungsübertragung von dem Laufwerkskäfig 4 zu dem Blendenelement 3 des Computergehäuses 1. Somit werden Schwingungen von Speicherlaufwerken, die in dem Laufwerkskäfig 4 aufgenommen sind, praktisch nicht auf das Computergehäuse 1 übertragen.
4 zeigt einen Querschnitt durch ein alternatives elastisches Befestigungselement 7'. Das elastische Befestigungselement 7' weist einen hervorstehenden Bolzen 11 mit einer Verdickung im Kopfbereich auf. Der Bolzen 11 kann vor Montage des Laufwerkskäfigs 4 in eine Befestigungsöffnung 12 des Rahmens 2 eingeführt werden. Somit kann bei der Montage des Befestigungselementes 7' auf die Verwendung von Schrauben und zugehörigem Werkzeugen verzichtet werden. An einer gegenüberliegenden Stirnfläche des elastischen Befestigungselements 7 ist ein Metalllappen 5 des Laufwerkskäfigs 4 befestigt. Hierzu wird, wie in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, eine Schraube 6 verwendet.
Das elastische Befestigungselement 7' unterscheidet sich von dem Befestigungselement 7 gemäß 4 zudem dadurch, dass es in einem zentralen Bereich seiner Zylinderform tailliert ist. Durch die Verjüngung in dem taillierten Bereiches zwischen den zwei Stirnflächen wird die Elastizität des Befestigungselementes 7' verbessert und somit die Schwingungsübertragung zwischen dem Laufwerkskäfig 4 und dem Computergehäuse 1 weiter vermindert.
Die Kombination der oben beschriebenen Merkmale erlaubt insgesamt ein verhältnismäßig freies Schwingen des Laufwerkskä figs 4 in dem Computergehäuse 1. Durch die hiermit erreichte Dämpfung und Entkopplung wird die Übertragung von Vibrationen zwischen in dem Laufwerkskäfig 4 aufgenommenen Speicherlaufwerken und dem Computergehäuse 1 vermieden. Insbesondere wird keine starre mechanische Verbindung zwischen dem Computergehäuse 1 und dem Laufwerkskäfig 4 hergestellt. Auch festplattentypische Laufwerksgeräusche, wie beispielsweise das Positionieren von Schreib- oder Leseköpfen werden durch die oben beschriebene Lösung unterdrückt. Infolgedessen entfallen lästige Stoss-, Vibrations- und Schwebegeräusche des Laufwerkskäfigs 4. Insgesamt kann hierdurch ein sehr niedriger Gesamtgeräuschpegel des Computersystems erzielt werden.
Gleichzeitig wird durch die leitfähige Dichtung 9 eine sichere elektrische Verbindung zwischen dem Laufwerkskäfig 4 und dem Computergehäuse 1 hergestellt. Dies ist insbesondere wichtig für die elektromagnetische Dichtung und Verträglichkeit des Computersystems und die elektrische Erdung der einzelnen Speicherlaufwerke.
Selbstverständlich kann die hier beschriebene Lösung mit weiteren Maßnahmen zur Schalldämpfung kombiniert werden. Beispielsweise ist es möglich, zwischen den einzelnen Speicherlaufwerken und dem Laufwerkskäfig 4 Befestigungsschienen aus einem Kunststoffmaterial einzusetzen.

1: Computergehäuse
2: Rahmen
3: Blendenelement
4: Laufwerkskäfig
5: Metalllappen
6: Schraube
7: elastisches Befestigungselement
8: Kontaktfläche
9: Dichtung
10: Ausbuchtung
11: Bolzen
12: Befestigungsöffnung

Claims

Anordnung zur Befestigung eines Speicherlaufwerks mit einem rotierenden Speichermedium in einem Computergehäuse (1), umfassend – einen Laufwerkskäfig (4) aus einem elektrisch leitfähigen Material zur Aufnahme des Speicherlaufwerks, – wenigstens ein elastisches Befestigungselement (7) aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material zur mechanisch entkoppelten Befestigung des Laufwerkskäfigs (4) in dem Computergehäuse (1) und – wenigstens ein zwischen einer ersten Kontaktfläche (8) des Laufwerkskäfigs (4) und einer zweiten Kontaktfläche (8) des Computergehäuses (1) angeordnete elektrisch leitfähige Dichtung (9), die den Laufwerkskäfig (4) elektrisch mit dem Computergehäuse (1) koppelt.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Kontaktfläche (8) als zueinander parallele Metalllappen ausgebildet sind, die erste oder zweite Kontaktfläche (8) wenigstens eine Ausbuchtung (10) aufweist und die elektrisch leitfähige Dichtung (9) auf der gegenüberliegenden zweiten beziehungsweise der ersten Kontaktfläche (8) festgeklebt ist, wobei die elektrisch leitfähige Dichtung (9) die erste beziehungsweise die zweite Kontaktfläche (8) nur im Bereich der wenigstens einen Ausbuchtung (10) berührt und in einem verbleibenden Zwischenbereich die erste beziehungsweise zweite Kontaktfläche (8) nicht berührt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufwerkskäfig (4) zur Aufnahme einer Mehrzahl von Speicherlaufwerken eingerichtet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Speicherlaufwerk und dem Laufwerkskäfig (4) ein zusätzliches Dämpfungselement zur Dämpfung der Übertragung von dem Laufwerk mit dem rotierenden Speichermedium verursachten Schwingungen zum Laufwerkskäfig (4) angeordnet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Befestigungselement (7) in Form eines Gummiblocks ausgeführt ist, wobei der Gummiblock durch Zapfen, Schrauben (6) und/oder Nuten an dem Computergehäuse (1) beziehungsweise dem Laufwerkskäfig (4) festgelegt ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Dichtung (9) einen elastischen Kern aus einem nicht leitfähigen Material und ein darauf angeordnetes, leitfähiges Drahtmaschennetz umfasst.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Dichtung (9) einen elastischen Teil aus einem leitfähigen Isomer umfasst.
Computersystem mit einem Computergehäuse (1) und einem in dem Computergehäuse (1) angeordneten Speicherlaufwerk mit einem rotierenden Speichermedium, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherlaufwerk mittels einer Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 in dem Computergehäuse (1) befestigt ist.