Die Erfindung betrifft eine Datenspeicherträger-Lese-/-Schreibeinheit,
die eine Wärmesenke aufweist.
Datenspeicherträger-Lese-/Schreibeinheiten, wie zum Beispiel
Plattenlaufwerke, werden in elektronischer Ausstattung verwendet, um Daten von einem
Speicherträger zu lesen (und im Allgemeinen auch auf diesen zu schreiben),
wie zum Beispiel einen optischen Träger (optische Platte), einen Magnetträger
(Festplatte oder Magnetband oder Sonstige: zum Beispiel magnetooptische oder Halbleiterspeichervorrichtungen).
Diese Lese-/Schreibeinheiten werden nicht ausschließlich in einer
elektronischen Ausstattung für EDV-Technik verwendet, sie werden auch in elektronischen
Verbraucherprodukten oder anderen Audio- und/oder Videoprodukten (zum Beispiel professionellen
Videoprodukten) verwendet.
Es wurde bereits vorgeschlagen, dass diese Lese-/-Schreibeinheiten
und insbesondere Festplattenlaufwerke aus der Ausstattung, die konzipiert ist, um
sie aufzunehmen, entfernt werden können. Diese Lösung erlaubt nicht nur,
dass der Träger zwischen zwei oder mehr Systemen austauschbar ist, sie erlaubt
es auch, dass die Lese-/Schreibeinheit und/oder ihr Träger gewechselt werden
können, ohne dass das ganze System gewechselt werden muss, und erlaubt daher
das Nutzen der jüngsten Fortschritte in der Technik hinsichtlich Lese-/Schreibeinheiten
und/oder Datenspeicherträgern, die im Allgemeinen von einer Steigerung in der
Speicherkapazität begleitet sind, mit niedrigeren Kosten.
Um einen zu starken Temperaturanstieg in der Lese-/-Schreibeinheit,
der deren Betrieb negativ beeinflusst, zu vermeiden, wurde der Einsatz einer Wärmesenke
zum Beispiel in der Patentanmeldung WO 02/063628 bereits vorgeschlagen.
Die Dokumente US 6 243 228 B
und US 5 546 250 A offenbaren beide
eine Einheit, die die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 aufweisen.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Lösung zum
Montieren der Wärmesenke in die Lese-/Schreibeinheit, die die verschiedenen
Konzeptauflagen am besten in Einklang bringt, insbesondere was Kühleffizienz,
Größe und Kosten betrifft (zum Beispiel Materialkosten und Herstellungskosten
des Laufwerks).
Die Erfindung schlägt daher eine Datenspeicherträger-Lese-/Schreibeinheit
vor, die die Merkmale von Anspruch 1 aufweist.
Gemäß bevorzugten Ausführungsformen:
- – hat das Gehäuse Mittel zum Montieren innerhalb des elektronischen
Geräts,
- – werden die Montagemittel und die Wärmesenke in zwei getrennten
Flächen des Gehäuses aufgenommen,
- – werden die Montagemittel auf einer unteren oder oberen Fläche
des Gehäuses aufgenommen, und die Wärmesenke wird auf der Seitenfläche
des Gehäuses aufgenommen,
- – hat das Gehäuse mindestens einen vorstehenden Teil, der zumindest
eine Verstärkung bildet, wobei die Wärmesenke in der Verstärkung
aufgenommen wird,
- – ist der vorstehende Teil ein Schutz, der aus biegsamem Material hergestellt
ist,
- – ist die Wärmesenkung mit einer Fläche der elektronischen
Lese-/Schreibvorrichtung in Berührung,
- – ist ein Wärmeleiter zwischen der Wärmesenke und der elektronischen
Lese-/Schreibvorrichtung angeordnet,
- – wird das Gehäuse aus einem Kunststoff hergestellt, un wird das
Gehäuse auf die Wärmesenke abgeformt,
- – weist das Gehäuse zumindest einen Schutz auf, der aus mechanisch
absorbierendem Material besteht,
- – ist die elektronische Lese-/Schreibvorrichtung in das Gehäuse
dauerhaft eingebaut,
- – ist die elektronische Lese-/Schreibvorrichtung ein Plattenlaufwerk.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich angesichts
der folgenden detaillierten Beschreibung, die sich auf die anliegenden Figuren bezieht,
in welchen
1 eine Seitenansicht eines Festplattenlaufwerks ist,
das gemäß dem erfindungsgemäßen Vorschlag gebaut ist,
2 eine Draufsicht des Laufwerks in 1
ist,
3 eine Vorderansicht des Laufwerks in 1
ist,
4 eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A des
Laufwerks in 1 ist,
5 eine Querschnittansicht entlang der Linie B-B des
Laufwerks in 1 ist,
6 eine Rückseitenansicht des Laufwerks in
1 ist.
Das Festplattenlaufwerk 2, das in den Figuren gezeigt ist,
weist ein elektronisches Modul 4 auf, das den aktiven Teil des Lese-/Schreiblaufwerks
aus elektrischer oder elektronischer Sicht bildet, sowie ein Gehäuse
6, das das elektronische Modul 4 umschließt und es ständig
enthält.
Das Festplattenlaufwerk 2 ist konzipiert, um herausnehmbar
in einem elektronischen Gerät installiert zu werden, wie zum Beispiel in einem
PC oder Audio- und/oder Videoplayer-Rekorder.
Das elektronische Modul 4 ist grundlegend parallelepipedisch
mit Metallwänden, zum Beispiel aus Aluminium. Das elektronische Modul
4 weist eine Festplatte, Mittel zum Lesen von und Schreiben auf die Festplatte,
Festplattenschnittstellenmittel und Steckverbindungen auf, zum Beispiel eine Stromversorgungssteckverbindung
44 und einen Signalanschluss 42 zum Übertragen der Daten,
die mit dem elektronischen Gerät auszutauschen sind.
Das Gehäuse 6, das aus einem Kunststoff hergestellt
ist, weist eine Schale 62 auf, deren Querschnitt im Wesentlichen U-förmig
ist, und die das elektronische Modul 4 aufnimmt. Die Schale 62
wird durch eine getrennte Tafel oder Abdeckung 64 verschlossen, die es
dem elektronischen Modul 4 erlaubt, in die Querrichtung innerhalb des Gehäuses
6 festgestellt zu sein. Die Abdeckung 64 ist dauerhaft an der
Schale 62 zum Beispiel durch Schweißen oder Kleben befestigt.
Das Gehäuse 6 weist ferner eine Rückwand
66 auf, die dauerhaft auf die Schale 62 und die Abdeckung
64 montiert ist. Die Rückwand 66 erlaubt es dem elektronischen
Modul 4, axial in einer ersten Richtung (rückwärts) gehalten
zu werden. Die Gegenwart von Zapfen 61 auf dem Vorderteil der Schale
62 (wie in 4 klar sichtbar), erlaubt es dem
elektronischen Modul 4, axial in einer zweiten Richtung entgegengesetzt
zu der ersten Richtung (vorwärts) gehalten zu werden.
Die Rückwand 66 weist eine Öffnung 46
auf, die das Durchgehen von Steckverbindungen von dem elektronischen Gerät,
die sich in die Stromversorgungsverbindung 44 und den Signalanschluss
42 fügen, wenn das Festplattenlaufwerk 2 in dem elektronischen
Gerät installiert wird, erlaubt.
Eine Vorderabdeckung oder Vorderwand 68 schließt das
Gehäuse 6 in seinem vorderen Teil dem hinteren Teil, der die Rückwand
66 aufnimmt, entgegengesetzt. Die Vorderwand 68 hat einen Knopf
10, der eine Vorrichtung zum Zurückhalten des Festplattenlaufwerks
2 in dem elektronischen Gerät steuert. Diese Rückhaltevorrichtung
ist zum Beispiel eine Stange 12, die zu der Vorderwand 68 parallel
und so montiert ist, dass sie sich gemeinsam mit dem Knopf 10 um eine Achse
X-X senkrecht zu der Vorderwand 68 (und daher im Wesentlichen parallel
zu der oben genannten axialen Richtung des Laufwerks) dreht. Die Vorderwand
68 könnte auch mit Mitteln versehen sein, die das manuelle Entfernen
des Festplattenlaufwerks 2 erleichtern, wie zum Beispiel einem Griff.
Wenn das Festplattenlaufwerk 2 in dem elektronischen Gerät
installiert und die Stange 12 in einer senkrechten Richtung ausgerichtet
ist (wie in 3 gezeigt), ist die Stange mit Rückhaltemitteln
in dem elektronischen Gerät, die das Festplattenlaufwerk 2 daran hindern,
aus dem elektronischen Gerät genommen zu werden, in Berührung.
Das Drehen des Knopfes 10 und daher der Stange
12 von der senkrechten Stellung weg (in 3
gezeigt), erlaubt es der Stange, aus den Rückhaltemitteln in dem elektronischen
Gerät freizukommen, und das Festplattenlaufwerk 2 kann daher aus dem
elektronischen Gerät entfernt werden (zum Beispiel durch Ziehen an einem Griff,
der fest an der Vorderwand 68 befestigt ist).
Bei Bedarf kann dafür gesorgt werden, dass die Stange
12 einen Sicherungsverriegelungsdetektor in dem elektronischen Gerät
aktiviert, wenn sie sich in der verriegelten Stellung (Entfernen nicht möglich)
befindet. Die so erfasste Information kann von dem elektronischen Gerät als
eine Anzeige für die tatsächliche Gegenwart des Festplattenlaufwerks
2 in dem elektronischen Gerät genutzt werden.
Um der Stange 12 insbesondere das Durchgehen zu erlauben,
wenn sie gedreht wird, haben die Schale 62 und die Abdeckung
64 jeweils zumindest eine Öffnung 63, 65. Genauer
genommen und wie in 2 und 4
klar sichtbar, hat die Schale 62 eine Öffnung 63 und die
Abdeckung 64 hat zwei Öffnungen 65, die zusätzlich zu
der Bewegung der Stange 12 einerseits Zugang zu Informationen erlauben,
die eventuell auf das elektronische Modul 4 geschrieben sind, und andererseits
die Hitze, die von dem elektronischen Modul 4 erzeugt wird, effizienter
zu entfernen/erlauben.
Um das Entfernen von Hitze noch weiter zu verbessern, weist das Festplattenlaufwerk
2 zwei Wärmesenken 8, 9 auf, die zum Beispiel aus
geschwärztem Stahlblech oder Aluminium bestehen, die jeweils auf einer Seitenfläche
des Festplattenlaufwerks 2 in einer Vertiefung 67 der entsprechenden
Seitenwand der Schale 62 angeordnet werden.
Wie aus 5 klar ersichtlich ist, ist jede
der Wärmesenken 8, 9 in das Gehäuse 6 mittels
Kerben 69 montiert, die auf der Innenfläche der Gehäusetafeln
62, 64 ausgebildet sind (das heißt auf der unteren Fläche
der Abdeckung 64 und auf der oberen Fläche der Schalenbasis
62). Die Wärmesenken 8, 9 werden daher im Wesentlichen
von dem Gehäuse 6 getragen und bilden daher aus mechanischer Sicht
einen festen Bestandteil dieses Letzteren. Als eine Variante könnten
an Stelle einer mechanischen Montage der Wärmesenken in das Gehäuse (hier
mittels Kerben 69) bestimmte Kerbenseiten auf die Wärmesenken
8, 9 abgeformt werden, oder eine Kombination dieser zwei Lösungen
könnte verwendet werden.
Jede Wärmesenke 8, 9 weist eine Basis auf,
die daher parallel zu einer Seitenfläche des elektronischen Moduls
4 ist, und eine Vielzahl von Kühlrippen 82, die durch Ausschneiden
und Biegen des Metallblechs ausgebildet werden. Jede Kühlrippe 82
erstreckt sich daher in einer Querebene mehr oder minder parallel zu der Vorderwand
68. Jede Kühlrippe 82 weist mehrere kleinere Vorsprünge
84 auf, die durch Ausschneiden und Biegen des Metallblechs ausgebildet
werden.
Die Basis jeder der Wärmesenken 8, 9 wird mit
der Seitenfläche des elektronischen Moduls 4 in Berührung gebracht,
zum Beispiel unter Einsatz einer Schraube 86. Gemäß einer Variante,
die in Betracht gezogen werden kann, kann ein Material mit guter Wärmeleitfähigkeit,
wie zum Beispiel Silikonfett, zwischen die Wärmesenke 8,
9 und die Seitenfläche des elektronischen Moduls 4 eingefügt
werden.
Das Gehäuse 6 weist ferner auf einem Teil seiner Außenfläche
Schutzvorrichtungen auf, die aus einem mechanisch absorbierenden Material hergestellt
sind, das im Idealfall fähig ist, mechanische Stöße zu polstern und
Vibrationen zu dämpfen, wie zum Beispiel ein Elastomer. Genauer genommen weist
das Gehäuse 6 zwei obere Schutzvorrichtungen 70 und zwei
untere Schutzvorrichtungen 72 auf.
Jede obere Schutzvorrichtung 70 ist fest an der Abdeckung
64 befestigt und deckt jeweils die Ecke 71 ab, die aus der Schnittstelle
der oberen Fläche der Abdeckung 64 und einer der Seitenflächen
der Abdeckung 64 gebildet ist. Beim Zusammenfügen des Gehäuses
6 bedeckt daher jede Schutzvorrichtung 70 eine Ecke
71, die durch die Schnittstelle der Abdeckung 64 und eine Seitenfläche
der Schale 62 gebildet wird.
Jede untere Schutzvorrichtung 72 ist fest an der Schale
62 befestigt und deckt jeweils die Ecke 73 ab, die aus der Schnittstelle
der unteren Fläche und einer der Seitenflächen der Schale 62
gebildet ist.
Die oberen Schutzvorrichtungen 70 und die unteren Schutzvorrichtungen
72 werden zum Beispiel durch Abformen auf die Abdeckung 64 bzw.
die Schale 62 hergestellt.
Zwei Gleitführungen 74 werden jeweils auf der unteren
Fläche der unteren Schutzvorrichtungen 72 aufgenommen und werden daher
auf die untere Fläche der Schale 62 mittels der unteren Schutzvorrichtungen
72 montiert. Jede Führung 74 hat einen gleichmäßigen
Querschnitt 75 (zum Beispiel trapezförmig), der zu dem Querschnitt
entsprechender Schienen des elektronischen Geräts komplementär ist. Die
Führungen 74 erleichtern daher das Installieren des Festplattenlaufwerks
2 in dem elektronischen Gerät.
Die Schutzvorrichtungen 72, 74 erlauben es daher
nicht nur, mögliche Stöße, die das Festplattenlaufwerk
2 während der Handhabung erhält, zu dämpfen, sondern beschränken
auch signifikant das Übertragen von Vibrationen zwischen dem elektronischen
Gerät und dem Festplattenlaufwerk 2.
Als Variante könnte das elektronische Gerät Kontaktzonen
haben, die konzipiert sind, um mit den Schutzvorrichtungen 70,
72 in Berührung zu kommen, um das mechanische Zurückhalten des
Festplattenlaufwerks 2 noch zu verbessern. Diese Kontaktpunkte würden
jedoch nicht zum Übertragen von Vibrationen führen, weil sie an den Schutzvorrichtungen
70, 72 durch ein mechanisch absorbierendes Material ausgebildet
sind.
Ferner verwendet das vorgeschlagene Montagesystem nicht alle Längsflächen
(Seite, oben und unten) des Festplattenlaufwerks 2 (hier wird nur die untere
Fläche von den Führungen 74 verwendet) und erlaubt es daher,
zumindest eine Seite (hier die zwei Seitenflächen) zum Montieren einer Wärmesenke
(hier zwei Wärmesenken 8, 9) zu verwenden. Dank des Einsatzes
einer großen und offenen Flächenzone für das Montieren der Wärmesenken
8, 9, erfolgt die Hitzeableitung unter besonders vorteilhaften
Bedingungen.
Bei dem vorgeschlagenen Aufbau werden Verstärkungen zusätzlich
verwendet, die zwischen die oberen Schutzvorrichtungen 70 und die unteren
Schutzvorrichtungen 72 durch die Ausschnitte 67, die die Wärmesenken
8, 9 aufnehmen, angeordnet werden. Der Gebrauch des Volumens des
Festplattenlaufwerks 2 wird daher optimiert.
Das Gehäuse 6 hat eine Stoßanzeige 14,
die das Messen der Gewalt der Stöße erlaubt, die das Festplattenlaufwerk
2 erfährt, und die daher als eine Referenz im Streitfall zwischen
irgendwelcher der verschiedenen Parteien, die das Festplattenlaufwerk
2 besitzen, zum Beispiel zwischen dem Hersteller und dem endgültigen
Benutzer, dient.
Ferner sollte bemerkt werden, dass der Zugang zu dem Inneren des elektronischen
Moduls 4 ohne Zerstören zumindest eines Teils des Gehäuses
6, dessen Seiten dauerhaft zusammengefügt sind, unmöglich ist.
Jeder Versuch, das elektronische Modul 4 zu öffnen oder es anders
als für seinen vom Hersteller beabsichtigten Zweck zu benutzen, wird daher
leicht erkennbar sein.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebene beispielhafte
Ausführungsform beschränkt, sondern wird durch den Geltungsbereich der
anliegenden Ansprüche definiert.