НОСИТЕЛЬ ДАННЫХ ДЛЯ КОМПЬЮТЕРА

Данная полезная модель относится к отдельным съемным узлам компьютера, быстро отделяемым от него, причем такие узлы выполнены в составе корпуса и расположенного в нем носителя данных - жесткого или твердотельного дисков, причем носитель данных является такой быстросъемной частью компьютера, конструкция которой предусматривает эксплуатацию этой конструкции в тяжелых условиях и в случае необходимости быстрого отделения носителя данных от компьютера в чрезвычайно опасных ситуациях.
Носитель данных предназначен для его использования преимущественно в переносных компьютерах, закрепляемых на транспортных и иных машинах, подверженных опасности их уничтожения и, в этой связи, носитель позволяет оперативно отсоединить его от компьютера, покинуть борт техники, удалить носитель в безопасное место с целью сохранности в нем накопленных данных.
Известны носители данных для компьютера, каждый из которых содержит расположенный в корпусе жесткий диск на упругом нижнем компенсаторе вертикальных нагрузок, опирающемся на нижнюю упругую прокладку, между диском и крышкой расположен упругий верхний компенсатор вертикальных нагрузок, а между диском и боковыми стенками корпуса расположены упругие боковые компенсаторы боковых нагрузок, расположенный в корпусе жесткий диск находится в сжатом со всех его сторон упругими компенсаторами и прокладками, в окне корпуса установлен многоканальный электрический наружный разъем, контакты которого расположены снаружи корпуса и соединены шлейфом электропроводов с контактами другого разъема, расположенного внутри корпуса и своими контактами соединенного с жестким диском (JP 2009193654 A, 2009-08-27. CN 20368991 U, 2014-07-02. WO 2004017159 A2, 2004-02-26. US 6501644 B1, 2002-12-31. US 6304440 B1, 2001-10-16. WO 2007073673 A1, 2007-07-05).
Из патентной документации RU 89750 U1 известна проблема, связанная с подверженностью ударным и вибрационным нагрузкам мобильных ноутбуков, что ставит задачи решения повышения прочности и защищенности отсеков компьютеров, в которых размещаются съемные жесткие диски. Например, как это следует из описания RU 89750 U1, в заявке CN 200810014312.2 на выдачу патента представлен ударопрочный и виброустойчивый отсек для съемных накопителей на жестких дисках формата 2,5 дюймов, используемых в ноутбуках. В отсеке с правой и левой сторон жесткого диска установлены резиновые направляющие, с передней стороны диска установлена передняя крышка, с задней стороны диска устанавливается задняя крышка. Резиновые направляющие одним концом соединяются с передней крышкой, а другим концом - с задней крышкой. Передняя и задняя крышки соединяются с устанавливаемыми сверху и снизу жесткого диска верхней и нижней крышками. Между резиновыми направляющими и передней крышкой устанавливается передняя пластина, а между резиновыми направляющими и задней крышкой устанавливается задняя пластина. В верхней и нижней крышках выполнены вентиляционные отверстия, образующие квадратную структуру, а в передней крышке выполнены два овальных отверстия. С одной стороны резиновых направляющих имеются канавки, ширина которых соответствует ширине жесткого диска.
Как следует из RU 89750 U1 со ссылкой на аналог CN 200810014312.2, носитель данных имеет следующие недостатки. Для соединения резиновых направляющих, жесткого диска, корпуса жесткого диска и прочих частей между собой используются винты, в результате чего внешние сотрясения и вибрации легко передаются через винты на жесткий диск. Используемая для смягчения толчков и вибрации конструкция из резиновых направляющих слишком проста, амортизационные способности резинового материала ограничены, вследствие чего обеспечивается неудовлетворительная защита жесткого диска от ударов и вибраций. При этом обеспечивается защита от ударов и вибраций только по четырем направлениям: сверху, снизу, справа и слева, в то время как жесткий диск остается незащищенным от ударов и вибраций спереди и сзади. При падении ноутбука, обычно он ударяется в первую очередь передней стороной, то есть удар приходится на переднюю или заднюю часть жесткого диска, что неизбежно ведет к повреждению последнего. Также корпус отсека состоит из четырех отдельных частей, что делает его конструкцию сложной, требующей дополнительных производственных затрат.
Для устранения описанных выше недостатков разработана конструкция защищенного корпуса (отсека) для накопителя на жестких дисках с одновременным повышением ее ударопрочности, виброустойчивости и стабильности, с возможностью использования в качестве переносного съемного отсека (RU 89750 U1, G11B 33/00, 10.12.2009. ЕВОК Интелиджент Текнолоджи Ко., Лтд (CN). В этой новой конструкции решена задача повышения компактности ударопрочного и виброустойчивого отсека для жесткого диска, а также улучшены показатели теплорассеяния.
В полезной модели RU 89750 U1 представлен по сути ударопрочный и виброустойчивый носитель данных (жесткий диск) в корпусе, содержащий корпус и устанавленные внутри основания корпуса демпфирующие прижимы продолговатой формы, при этом корпус жесткого диска выполнен из четырех боковых панелей - передней, задней, правой, левой и нижней панели, образующих цельное основание корпуса, а также верхней крышки. В обоих демпфирующих прижимах выполнены соответствующие размерам жесткого диска пазы, в которые устанавливается жесткий диск, благодаря чему демпфирующие прижимы с двух сторон неподвижно фиксируют жесткий диск внутри основания корпуса.
В указанной полезной модели все пять поверхностей каждого из демпфирующих прижимов - за исключением внутренней поверхности с пазом - снабжены выступами, расположенными на расстоянии друг от друга, которые упираются во внутренние стенки корпуса.
На дальних концах демпфирующих прижимов имеются ножки-выступы, предназначенные для заполнения пустого пространства между жестким диском и корпусом, на внешних сторонах которых, соприкасающихся со внутренними стенками основания корпуса, также расположены на расстоянии друг от друга выступы.
На основании корпуса установлена переходная шлейф-плата, передний конец которой неподвижно закреплен на передней панели основания корпуса жесткого диска, а другой конец является подвижным и предназначен для подсоединения к жесткому диску.
В передней панели основания корпуса имеется выемка. Передний конец переходной шлейф-платы располагается снаружи передней панели, средняя часть лежит на выемке, а задний конец располагается внутри основания корпуса жесткого диска за его передней панелью.
Передний конец переходной шлейф-платы закрепляется посредством разъемного соединения на передней панели основания корпуса с помощью устанавливаемой с внутренней стороны передней панели фиксаторной пластины.
Между фиксаторной пластиной и подвижным концом переходной шлейф-платы устанавливается амортизирующая подкладка из демпфирующего материала.
С внутренней стороны верхней крышки корпуса также располагаются заполняющие пустое пространство между крышкой и жестким диском амортизирующие прокладки из демпфирующего материала.
Внутри основания корпуса на нижней панели установлены теплорассеивающие пластины, к которым плотно прилегает нижней стороной жесткий диск, причем высота теплорассеивающих пластин соответствует высоте нижней кромки пазов демпфирующих прижимов по бокам жесткого диска.
Верхняя крышка и основание корпуса выполнены из алюминиевого сплава и соединяются друг с другом при помощи винтов. В верхней крышке и нижней панели основания корпуса выполнены вентиляционные отверстия.
Корпус жесткого диска выполнен из четырех боковых панелей - передней, задней, правой, левой и нижней панели, образующих цельное основание корпуса, а также верхней крышки. Верхняя крышка может закрепляться на остальной части корпуса с помощью винтового соединения, при этом остальные части конструкции, собранные вместе, находятся внутри корпуса, что еще более упрощает конструкцию. С внутренней стороны демпфирующих прижимов выполнены пазы, ширина которых рассчитана таким образом, что, надетые на жесткий диск, демпфирующие прижимы плотно охватывают его справа и слева, неподвижно фиксируя жесткий диск внутри корпуса. Ни одна из шести поверхностей жесткого диска не соприкасается с корпусом, и между жестким диском и корпусом также не имеется ни одного винтового соединения, благодаря чему решается существующая на данный момент техническая проблема передачи момента вибрации через винты на жесткий диск. Внешняя вибрация гасится в конструкции при помощи демпфирующих прижимов, при этом достигнут весьма высокий уровень амортизации: общие показатели амортизации всей конструкции превышают стандарты амортизации для жестких дисков, применяемых на борту транспортных средств. Кроме того, конструкция обладает хорошим теплорассеянием, компактна и удобна для использования в качестве съемного переносного модуля.
Внешние поверхности демпфирующих прижимов выполнены с расположенными на расстоянии друг от друга плоскими выступами, которыми демпфирующие прижимы упираются во внутренние стенки основания корпуса и верхней крышки, за счет чего уменьшается площадь соприкосновения демпфирующих прижимов с поверхностью верхней крышки и основания корпуса. Благодаря этому увеличивается степень подвижности демпфирующих прижимов относительно основания корпуса с крышкой и значительно повышаются демпфирующие свойства конструкции.
На дальних концах демпфирующих прижимов имеются ножки-выступы, предназначенные для заполнения пустого пространства между жестким диском и корпусом. На внешних сторонах ножек-выступов, соприкасающихся с внутренними стенками корпуса, также расположены на расстоянии друг от друга выступы. Данные ножки-выступы вместе с амортизирующей подкладкой из демпфирующего материала, располагаемой между фиксаторной пластиной и подвижным концом переходной шлейф-платы служат для защиты от вибраций и ударов спереди и сзади отсека.
Переходная шлейф-плата, установленная на корпусе, служит для соединения жесткого диска с внешним разъемом. В передней панели основания корпуса имеется выемка. Передний конец переходной шлейф-платы располагается снаружи передней панели, средняя часть лежит на выемке панели, а задний конец располагается внутри основания корпуса жесткого диска за его передней панелью. Благодаря амортизации с помощью демпфирующих прижимов, задний конец переходной шлейф-платы, подсоединенный к жесткому диску, находится в подвешенном состоянии вместе с жестким диском, в результате чего толчки и вибрации не оказывают влияния на стабильность соединения переходной шлейф-платы с жестким диском.
Неподвижный передний конец переходной шлейф-платы закрепляется на наружной поверхности передней панели основания корпуса. Фиксаторная пластина располагается с внутренней стороны передней панели основания корпуса строго напротив неподвижного переднего конца шлейф-платы, таким образом, при винтовом соединении винты проходят через скрепляемые части в последовательности: неподвижный передний конец шлейф-платы, передняя панель корпуса, фиксаторная плата; при этом все три части неподвижно скрепляются друг с другом. Между фиксаторной пластиной и подвижным концом переходной шлейф-платы устанавливается амортизирующая подкладка из демпфирующего материала, а с внутренней стороны верхней крышки корпуса также располагаются заполняющие пустое пространство между крышкой и жестким диском амортизирующие прокладки из демпфирующего материала, благодаря чему повышаются амортизационные свойства конструкции.
Внутри корпуса между нижней стороной жесткого диска и нижней панелью основания корпуса установлены теплорассеивающие пластины. Большая часть тепла при нагревании жесткого диска может быть отведена посредством рассеивающих пластин на нижнюю панель корпуса, с нижней панели корпуса - на нижнюю часть корпуса ноутбука, а после этого излучена в окружающее пространство.
В отдельных случаях, для обеспечения конфиденциальности сохраненной на жестком диске информации, данное устройство может быть извлечено из ноутбука как съемное переносное устройство. Данное устройство совместимо с различными переходниками, позволяющими применение устройства в настольном компьютере. Данное устройство по патенту RU 89750 U1 принято в качестве прототипа полезной модели, которая представлена в данном описании.
Сравнительный анализ прототипа и полезной модели, представленной в данном описании, показал, что прототип представляет собой сравнительно сложную, не отвечающую тяжелым условиям эксплуатации конструкцию, предназначенную для носителей данных, смонтированных в корпусе, который разъемно соединен с корпусом ноутбука. Эта сложность связана с тем, что верхняя крышка и основание корпуса соединяются друг с другом при помощи винтов, в верхней крышке и нижней панели основания корпуса выполнены вентиляционные отверстия, задний конец переходной шлейф-платы, подсоединенный к жесткому диску, находится в подвешенном состоянии вместе с жестким диском, причем при винтовом соединении винты проходят через скрепляемые части в последовательности: неподвижный передний конец шлейф-платы, передняя панель корпуса, фиксаторная плата и при этом все три части неподвижно скреплены друг с другом.
Винты и отверстия усложняют конструкцию корпуса и снижают ее прочность и надежность, а подвешенное состояние заднего конца шлейф-платы снижает надежность его соединения с жестким диском. При этом данный корпус носителя не герметизирован.
Техническим результатом представленной в данном описании полезной модели является повышение надежности носителя данных в тяжелых условиях его работы.
Технический результат получен носителем данных для компьютера, содержащим расположенный в корпусе жесткий диск с программными компьютерными данными, который расположен внутри корпуса на упругом нижнем компенсаторе вертикальных нагрузок, опирающемся на нижнюю упругую диэлектрическую прокладку, приклеенную к диэлектрическому покрытию днища основания корпуса, при этом между диском и крышкой расположен упругий верхний компенсатор вертикальных нагрузок, а между диском и боковыми стенками корпуса расположены упругие боковые компенсаторы боковых нагрузок, на верхнем компенсаторе расположена упругая диэлектрическая верхняя прокладка, приклеенная к диэлектрическому покрытию верхней стенки крышки, расположенный в корпусе жесткий диск находится в сжатом со всех его сторон упругими компенсаторами и прокладками, в окне корпуса установлен многоканальный электрический наружный разъем, контакты которого расположены снаружи корпуса и соединены шлейфом электропроводов с контактами другого разъема, расположенного внутри корпуса и своими контактами соединенного с жестким диском, причем между прокладками и диском образованы воздушные зазоры, соединения основания с крышкой и наружного многоканального контакта с основанием и корпусом выполнены герметичными, электропровода шлейфа зафиксированы на упругой U-образной подложке, ветви которой расположены продольно по отношению к крышке и основанию и находятся в поджатом состоянии друг к другу, при этом с наружной стороны носитель оснащен жестко соединенным с ним быстроразъемным захватом.
Захват закреплен на днище основания на противоположной стороне по отношению к наружному разъему, а на виде спереди носителя данных захват расположен симметрично по оси симметрии корпуса.
На фиг. 1 показан носитель данных в сборе;
На фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;
На фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1;
На фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1;
На фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 1;
На фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 1;
На фиг. 7 - вид Е на фиг. 1;
На фиг. 8 - вид Ж на фиг. 1;
На фиг. 9 - вид И на фиг. 1;
На фиг. 10 - вид К на фиг. 1;
На фиг. 11 - изометрический вид.
Носитель данных представлен одним из примеров реализации компоновочного решения задачи повышения компактности, надежности и прочности быстросъемной части компьютера с расположенным в этой части съемным носителем данных.
Носитель данных, в частности, содержит герметизированный корпус 1 в виде коробки (фиг. 1), изготовленной из прочного магниевого сплава - Mg (AZ91D), в котором расположен жесткий диск 2 (фиг. 2) с программными компьютерными данными (информацией), причем вместо жесткого диска может быть использован твердотельный диск с флеш-памятью.
Диск 2 расположен внутри корпуса на упругом нижнем компенсаторе 3 вертикальных нагрузок, в качестве компенсатора выбран в частности - резиновый спонш Е-4188, выполненный в виде фигурной пластины, которая опирается на нижнюю упругую диэлектрическую прокладку 4, приклеенную к днищу 5 основания 6 корпуса. Днище 5 имеет диэлектрическое высокопрочное покрытие, к которому приклеена прокладка 3. Основание 6 корпуса имеет в поперечном и продольном сечениях корытообразную П-образную форму, оно герметично закрыто сверху крышкой 7, имеющей аналогичную форму.
Между диском 2 и крышкой 7 расположен упругий верхний компенсатор 8 вертикальных нагрузок, а между диском 2 и боковыми стенками корпуса расположены упругие боковые компенсаторы 9 боковых нагрузок. На верхнем компенсаторе 8 расположена упругая диэлектрическая верхняя прокладка 10, приклеенная к верхней стенке 11 крышки корпуса. Верхняя стенка 11 крышки также имеет диэлектрическое высокопрочное покрытие, к которому приклеена верхняя прокладка 10. Диск 2, расположенный в корпусе, находится в сжатом со всех его шести сторон упругими компенсаторами и прокладками.
В корпусе 1, в его торцовом борту, в плоскости соединения крышки с основанием корпуса выполнено гнездо, в котором герметично расположен и жестко зафиксирован электрический многоканальный герметичный разъем 12 (фиг. 10). Одни контакты наружного разъема расположены снаружи корпуса, другие контакты разъема расположены внутри корпуса и соединены со шлейфом 13 электропроводов (фиг. 2), расположенным выше оси симметрии корпуса 1. Электропровода шлейфа соединены с контактами внутреннего разъема 14, которые соединены с контактами жесткого диска 2. Средняя часть шлейфа выполнена из упругой U-образной пластины, ветви которой расположены вдоль корпуса носителя данных так, что между ветвями образован зазор и эти ветви поджаты друг к другу.
Корпус оснащен быстроразъемным захватом 15, закрепленным на днище 5 основания 6 корпуса. Захват предназначен для оперативной установки и съема носителя данных с корпуса компьютера, причем он расположен на нижней стороне носителя данных противоположно по отношению к наружному разъему 12. На виде спереди носителя данных (фиг. 10) захват 15 расположен симметрично по оси симметрии корпуса, а наружный разъем 12 смещен в одну из боковых сторон корпуса. На чертежах (фиг. 7-10) линией 16 показана плоскость разъема основания с крышкой корпуса.
Между прокладками 3, 10 и диском 2 образованы воздушные зазоры 17 и 18 (фиг. 2), соответственно, которые предназначены для компенсации тепловых нагрузок на носителе данных. С боковых сторон эти функции выполняют воздушные зазоры 19 и 20. Эти зазоры расположены между стенками корпуса, верхним, нижним и боковыми компенсаторами, расположенными в угловых зонах корпуса 1 (фиг. 4).
Передняя часть корпуса носителя данных имеет скосы 21 (фиг. 1) к оси симметрии корпуса. Скосы предназначены для облегчения ввода корпуса носителя данных в гнездо корпуса компьютера, причем каждый скос выполнен так, что он образует уступ 22, работающий как ограничитель перемещения корпуса носителя данных в гнезде корпуса компьютера. Все составные части носителя в их взаимосвязи представляют собой съемный модуль компьютера, защищенный герметизированным корпусом с быстроразъемным захватом для автоматического соединения корпуса 1 носителя данных с несущим нагрузку элементом корпуса компьютера.
Работает носитель данных следующим образом. Располагают диск 2 в корпусе носителя так, как это показано на фиг. 1, и герметично закрывают крышку корпуса. Вводят в гнездо корпуса компьютера носитель данных так, чтобы его наружный разъем 12 располагался впереди по ходу перемещения носителя данных. Причем корпус носителя данных располагают так, чтобы его передняя часть, имеющая скосы 21, входила в гнездо корпуса компьютера без сопротивления благодаря скосам, скользящим по ответным поверхностям корпуса компьютера. Вводят в корпус компьютера корпус носителя данных до момента касания уступа 22 корпуса 1 в ответные уступы, выполненные на корпусе компьютера. В этом крайнем рабочем положении носителя данных в гнезде корпуса компьютера захват 15 защелкивается и надежно фиксирует носитель данных на корпусе компьютера путем сцепления рабочих элементов захвата с выступами корпуса компьютера. Для надежности механического соединения захват фиксируют на корпусе компьютера винтом. При этом наружный электрический разъем 12 оказывается в запертом рабочем положении, в котором он находится в неподвижном контакте с разъемом компьютера. После этого включают электропитание компьютера и используют его вместе с установленным на нем носителем данных. При необходимости носитель данных заменяют другим носителем данных, при этом захват позволяет пользователю оперативно соединять и отсоединять разные носители данных от компьютера, один носитель заменить на другой носитель и загрузить иные операционные и прикладные системы на одном и том же компьютере. Например, носитель данных позволяет провести оперативную замену HDD/SSD при выходе из строя носителя данных, повышать степень защиты данных, поскольку неиспользуемый носитель легко снимается и хранится в безопасном месте, адаптировать носитель к изменениям свойств внешних воздействующих факторов, легко заменять накопитель на жестком диске на накопитель на твердотельном диске, который имеет повышенную стойкость к вибрациям и ударам. При работе носителя данных совместно с компьютером, установленным, например, на машине, работающей в тяжелых и опасных условиях, компьютер и носитель данных испытывают значительные ударные, нагрузки, включая нагрузки воздушной ударной волны, а также вибрационные, тепловые и гидравлические нагрузки в случае воздействия на него воды или пара. Ударные и вибрационные нагрузки компенсируются компенсаторами 3, 8 и 9, а тепловые нагрузки компенсируются воздушными зазорами 19 и 20, расположенными в угловых зонах корпуса. Воздушные и гидравлические ударные нагрузки гасятся компенсаторами, при этом проникновение воды в корпус носителя данных исключается его герметичным корпусом.
Компоновка носителя данных в корпусе повысила надежность его работы в указанных выше условиях работы, имеющих множество отрицательных факторов воздействия.