JP2000027943A - 振動に敏感な構造ユニットを有する電子装置 - Google Patents

振動に敏感な構造ユニットを有する電子装置

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JP2000027943A
JP2000027943A JP11151225A JP15122599A JP2000027943A JP 2000027943 A JP2000027943 A JP 2000027943A JP 11151225 A JP11151225 A JP 11151225A JP 15122599 A JP15122599 A JP 15122599A JP 2000027943 A JP2000027943 A JP 2000027943A
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vibration
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housing
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Cornelius Wauters
ヴァウテルス コルネリウス
Christian Hopf
ホップ クリスチャン
Norbert Kunz
クンツ ノルベルト
Stephen Muller
ミューラー シュテファン
Horst Rumpf
ルンプ ホルスト
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    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部からの振動が装置本体に伝達されるのを
防ぐために、振動を減衰させることのできる電子装置を
提案する。 【解決手段】 本発明は、ハウジング(1) 内に収容し
た、振動に敏感な構造ユニット(2) を有する電子装置に
関するものであり、これらハウジング(1) および振動に
敏感な構造ユニット(2) は、減衰手段(3,6,11)によって
結合している。本発明の目的は、振動に敏感な構造ユニ
ットの振動クリアランスを減少させることにある。この
目的は、空間中の三方向全てにおいて漸進的なばね特性
を有する少なくとも一つのばね配置(3,6,11)を具える減
衰手段によって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハウジング内に収
容した、振動に敏感な構造ユニット(a vibration-sensi
tive constructional unit) を有する電子装置に関する
ものであり、これらハウジングおよび振動に敏感な構造
ユニットは、減衰手段によって結合している。
【０００２】
【従来の技術】こうした電子ユニットは、例えばドイツ
特許出願公開明細書第 3914303号により公知である。こ
の公知の装置は、装置のシャシまたはデッキと装置の取
り付け構造またはハウジングとの間の、外部の振動およ
び衝撃からの隔離をなすために、線形のばね−力特性を
有するコイルばねを用いている。こうしたコイルばねを
比較的低い周波数での振動により励振させる振動の振幅
は、比較的高い周波数での振動による励振の場合と比べ
て大きい。それゆえ、こうした装置においては、振動に
敏感な構造ユニットのための振動クリアランスは、動作
時に生じる最低の励振周波数に適合させなければならな
い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は冒頭の
パラグラフで定義した装置を提供するものであり、この
装置においては、振動に敏感な構造ユニットに要求され
る振動クリアランスを減少させるものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
目的は、減衰手段が、漸進的なばね特性(progressivesp
ring characteristic) 、特に空間中の三方向で漸進的
なばね特性を有する、少なくとも一つのばね配置(sprin
g arrangement)を具えることにより達成される。
【０００５】漸進的なばね特性とは、振動の振幅が増加
するにつれて、ばねの力が漸進的に、すなわち大きく比
例して(superproportionally) 増加することを意味す
る。空間中の三方向で増加するばね特性は、空間中の三
方向全てにおいて、振動の減衰が次第に大きくなること
をもたらす。空間中の三方向は、デカルト座標系の空間
の方向として定義される。デカルト座標系の一つの軸
は、このとき、ばね配置の長手方向軸線の方向を向いて
いることが望ましい。それゆえ、発生する振動は三次元
で次第に減衰する。
【０００６】低周波振動の振動振幅は、漸進的なばね特
性を有するばねの非線形なコイル部分の結果として減少
する。このことは、空間中の三方向全てにおける、振動
に敏感な構造ユニットに要求される振動クリアランスを
低減させることとなり、その結果、空間中の三方向全て
における電子装置の構造体積をも低減させることとな
る。
【０００７】請求項２で定義された、本発明の有利な実
施形態においては、ばね配置が、非線形な間隔のコイル
部分(turns) を有するコイルばねを具える。この非線形
な間隔は、コイルばねの非線形なばね特性、すなわちコ
イルばねの軸線方向に漸進的なばね特性をもたらすこと
となる。ばね芯(spring core) がコイルばねの内側に配
置され、コイルばねのコイル部分とばね芯との間の半径
方向の隙間は一定ではない。それゆえ、以下のことが達
成される。すなわち、振動振幅が増加すると、ばね芯と
接触するコイルばねのコイル部分の数が増加し、その結
果として振動が振動振幅の増加と共に漸進的に減衰し、
またコイルばねに対して半径方向に広がる空間方向に漸
進的なばね特性が得られる。
【０００８】請求項３で定義された、本発明の有利な実
施形態においては、ばね芯はハウジングに固定されるよ
うに接続する。コイルばねのコイル部分とばね芯との間
の半径方向の隙間は、ハウジングから振動に敏感な構造
ユニットへ向かって増加する。すなわち、ハウジングに
近い方の、コイルばねのコイル部分とばね芯との間の隙
間は比較的小さく、一方振動に敏感な構造ユニットに近
い方の隙間は比較的大きい。したがって、振動に敏感な
構造ユニットがコイルばねの振動を受ける時、振動振幅
の増加にしたがって、まずばね芯のハウジングに近い部
分と接触する。振動振幅が増加する時、コイルばねのば
ね芯と接触するコイル部分の数がさらに増加し、ばね特
性はコイルばねに対して半径方向に向いた空間の方向に
漸進することとなり、その結果振動振幅の減衰も漸進す
る。
【０００９】請求項４で定義された、本発明の有利な実
施形態においては、ばね芯は振動に敏感な構造ユニット
と接続し、その結果、振動に敏感な構造ユニットと共に
振動する。コイルばねのコイル部分とばね芯との間の隙
間は、本実施形態では、ハウジングから振動に敏感な構
造ユニットに向かって減少する。すなわち、振動に敏感
な構造ユニットに近い方の、コイルばねのコイル部分と
ばね芯との間の隙間は比較的小さく、一方ハウジングに
近い方の隙間は比較的大きい。したがって、振動に敏感
な構造ユニットが振動を受け、かつ振動振幅が増加する
時、振動に敏感な構造ユニットの近い側のコイルばねの
コイル部分のみが最初にばね芯と接触する。振動振幅が
増加する時、ばね芯と接触するコイルばねのコイル部分
の数がさらに増加し、ばね特性は半径方向に漸進し、結
果として振動に敏感な構造ユニットの振動振幅が漸進的
に減衰することとなる。
【００１０】本発明による電子装置の実施形態は、光記
録ディスク、例えばＣＤまたはＤＶＤなどから記録を再
生する、または光記録ディスクへ記録するための装置で
の使用に適したものである。本発明による電子装置は、
特に自動車への取り付けに適している。なぜならば、自
動車内での装着箇所の大きさには制限があり、また乗車
中においては異なる周波数の数多くの振動が生じるから
である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の幾つかの実施形態を、図
１〜４の図面を参照して、例示によってより詳細に説明
する。
【００１２】図１はハウジング１を有する電子装置の平
面図であり、ハウジング１は振動に敏感な構造ユニット
２を収容している。振動に敏感な構造ユニット２は、４
個のばね配置３によってハウジング１と結合している。
ばね配置３は、それぞれ円筒形コイルばね４を具える。
円筒形コイルばね４は非線形な間隔のコイル部分を有
し、その結果として、円筒形コイルばね４の長手方向軸
線の方向に、漸進的なばね特性が得られる。円筒形コイ
ルばね４は、それぞれその一端がハウジング１に固定さ
れ、他端は振動に敏感な構造ユニット２に固定される。
円錐形のばね芯５がハウジング１に固定されるように接
続する。円錐形のばね芯５の端部は振動に敏感な構造ユ
ニット２からわずかに間隔を有しており、その結果とし
て、振動に敏感な構造ユニット２のための振動クリアラ
ンス（隙間）Ｓが利用可能となる。ばね配置３は、ハウ
ジング１と振動に敏感な構造ユニット２との間に、外部
の振動および／または衝撃から隔離するための働きをな
すものである。
【００１３】図２はハウジング１と振動に敏感な構造ユ
ニット２との間に配置したばね配置３を拡大して示すも
のである。円筒形コイルばね４の個々のコイル部分は非
線形な間隔を有している。本例では、コイルばね４の中
央でのコイル部分の間隔は、コイルばね４の端部の間隔
よりも大きくなっている。その結果として、コイルばね
４の長手方向軸線Ｚの方向に、漸進的なばね特性が得ら
れる。ばね芯５は円錐形の先細形状をなし、ハウジング
１から振動に敏感な構造ユニット２に向かって収束して
いる。この結果として、コイルばね４の個々のコイル部
分とばね芯５との間の半径方向ｒにおける半径方向の隙
間ｄの、ハウジング１から振動に敏感な構造ユニット２
に向かう方向への増加が達成されることとなる。
【００１４】ハウジング１が振動を受ける時、それによ
ってコイルばね４のコイル部分が、振動の振幅の増加に
したがって、まず、円錐形のばね芯５のハウジング１に
近接した部分と接触することとなる。振動振幅の増加に
より、ばね芯５と接触するコイルばね４のコイル部分の
数がさらに増加する。そのためばね配置３、および結果
として、半径方向ｒにおける漸進的なばね特性による、
振動振幅に対する漸進的な振動の減衰が生じる。それゆ
えばね配置３は空間中の三方向全てにおいて、全体的に
漸進的なばね特性を有することとなる。
【００１５】比較的低周波数の振動が励振された場合、
コイルばねの振動振幅は、比較的高い周波数の振動が励
振された場合よりも大きくなる。それゆえ、所望の振動
クリアランスＳを、動作時に生じる最低励振周波数に適
合するように設定すべきである。図１に示す電子装置
は、好ましくは自動車での使用を意図したＣＤまたはＤ
ＶＤ装置である。自動車においては、こうした装置が利
用できる取り付け箇所の体積(mounting volume) は、元
来、限定されたものとなる。ばね配置３が漸進的なばね
特性を有する結果として、取り付け箇所の体積に影響す
る最低振動周波数の振動振幅は減少し、それによって振
動クリアランスＳが許容され、それゆえハウジング１の
全体的な取り付け箇所の体積は、線形なばね特性を有す
るばね配置と比較して減少することとなる。
【００１６】図３は、円筒形コイルばね７を具える別の
ばね配置６を示すものである。このばね配置６もまた、
図１に示したものと同様に、ハウジング１と振動に敏感
な構造ユニット２との間での隔離のために用いるもので
ある。円筒形コイルばね７は、振動に敏感な構造ユニッ
ト２とハウジング１との間に固定するように取り付けら
れる。円錐形のばね芯８が円筒形コイルばね７の内側に
配置されているが、図２に示すようにハウジング１側に
固定する代わりに、ばね芯８は振動に敏感な構造ユニッ
ト２側に固定されている。円錐形ばね芯８は、それゆえ
振動に敏感な構造ユニット２の振動と共に振動する。ば
ね芯８は、本発明による構造ユニット２からハウジング
１に向かって円錐状に先細となっている。この結果とし
て、コイルばね７のコイル部分と円錐形ばね芯８との間
の、半径方向ｒにおける半径方向の隙間ｄは、ハウジン
グ１から振動に敏感な構造ユニット２に向かって減少す
る。それによって、振動に敏感な構造ユニットが振動を
受ける時、最初に、コイルばね７の、振動に敏感な構造
ユニット２に近い側のコイル部分がばね芯８と接触する
こととなる。振動振幅がさらに増加した時、コイルばね
の振動に敏感な構造ユニット２からは遠く離れたコイル
部分もまたばね芯８と接触することとなり、再び、漸進
的なばね特性および、その結果として半径方向ｒにおけ
る振動に敏感な構造ユニット２の振動の漸進的な減衰が
生じる。ｚ軸方向において、図２の漸進的なばね特性が
得られ、それによってコイルばね７の中央部における各
コイル部分の間の間隔が、コイルばね７の端部における
それよりも大きくなる。したがって、図３に示すばね配
置においても、空間中の三方向全体における漸進的なば
ね特性が得られる。
【００１７】図１に示すハウジング１と振動に敏感な構
造ユニット２との間の隔離のためのもう一つのばね配置
11を模式的に図４に示す。円錐形のコイルばね９がハウ
ジング１と振動に敏感な構造ユニット２との間に介挿さ
れており、ばねの一端は振動に敏感な構造ユニット２に
固定され、他端はハウジング１に固定されている。円錐
形コイルばね９の、ｚ軸方向のコイル部分の間の間隔は
非線形であり、そのためコイル部分の間の間隔は、円錐
形コイルばね９の中央部の間隔が、円錐形コイルばね９
の端部におけるそれよりも大きくなるように形成され
る。円錐形コイルばね９の半径方向ｒにおける半径は、
ハウジング１に向かう方向に減少する。すなわち、振動
に敏感な構造ユニット２に近い側の半径が、ハウジング
１に近い側の半径よりも大きくなっている。ハウジング
１に固定された円錐形のばね芯10が円錐形コイルばね９
の内側に配置されている。円錐形のばね芯10はハウジン
グ１に向かって先細となっている。円錐形のばね芯10の
先細りの度合いは、ハウジング１から振動に敏感な構造
ユニット２に向かって増加する、コイルばね９のコイル
部分とばね芯10との間の半径方向の隙間ｄ程度である。
これは、図４のばね配置が半径方向ｒに漸進的なばね特
性を有する結果となる。したがって、空間中の三方向全
体で漸進的なばね特性が得られることとなる。
【００１８】漸進的なばね特性がさらに得られるよう
に、幅広い種類のばねおよびばね芯を有する他のばね配
置が考えられる。利用し得る全てのばね配置のための、
唯一の本質的な特徴は、コイルばねのコイル部分と、こ
のコイルばねの内側に配置したばね芯との間の隙間が、
振動に敏感な構造ユニット２の振動振幅が増大すると、
コイルばねの、ばね芯と接触するコイル部分の数が増加
するように、一定では無いことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 振動に敏感な構造ユニットを有する電子装置
の平面図であり、構造ユニットは４個のばね配置により
電子装置のハウジングと結合している。
【図２】 ばね配置を示すものであり、このばねは非線
形な間隔で巻かれた円筒形コイルばねであり、この円筒
形コイルばねの内側に、円錐形のばね芯がハウジングに
固定されている。
【図３】 ばね配置を示すものであり、このばねは非線
形な間隔で巻かれた円筒形コイルばねであり、この円筒
形コイルばねの内側に配置した円錐形のばね芯が振動に
敏感な構造ユニットに固定されている。
【図４】 ばね配置を示すものであり、このばねは非線
形な間隔で巻かれた円錐形コイルばねであり、この円錐
形コイルばねの内側に配置した円錐形のばね芯がハウジ
ングに固定されている。
【符号の説明】
１ ハウジング ２ 振動に敏感な構造ユニット ３，６，11 ばね配置 ４，７ 円筒形コイルばね ５，８，10 ばね芯 ９ 円錐形コイルばね
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １, 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (72)発明者 クリスチャン ホップ ドイツ連邦共和国 35578 ウェッツラー ディリヒシュトラーセ 15 (72)発明者 ノルベルト クンツ ドイツ連邦共和国 65582 ディーツ フ ァヒンガー ヴェーク ４ (72)発明者 シュテファン ミューラー ドイツ連邦共和国 35582 ウェッツラー ランガー モルゲン 22 (72)発明者 ホルスト ルンプ ドイツ連邦共和国 35745 ヘルボルン ショーンブッヒャー ハウプトシュトラー セ 22

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジング内に収容した振動に敏感な構
    造ユニットを有し、前記ハウジングおよび前記振動に敏
    感な構造ユニットを減衰手段によって結合した電子装置
    において、 前記減衰手段が、漸進的なばね特性、特に空間中の三方
    向で漸進的なばね特性を有する、少なくとも一つのばね
    配置を具えることを特徴とする電子装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記ばね配置が、非線形な間隔のコイル部分を有するコ
    イルばねを具え、前記コイルばねの内側にばね芯を配置
    し、前記コイルばねおよび前記ばね芯を、前記コイルば
    ねのコイル部分と前記ばね芯との間の隙間が一定となら
    ないように構成したことを特徴とする電子装置。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の装置において、 前記ばね芯が前記ハウジングに固定され、前記コイルば
    ねのコイル部分と前記ばね芯との間の半径方向の隙間
    が、前記ハウジングから前記振動に敏感な構造ユニット
    に向かう方向に増加することを特徴とする電子装置。
  4. 【請求項４】 請求項２記載の装置において、 前記ばね芯が前記振動に敏感な構造ユニットに固定さ
    れ、前記コイルばねのコイル部分と前記ばね芯との間の
    半径方向の隙間が、前記ハウジングから前記振動に敏感
    な構造ユニットに向かう方向に減少することを特徴とす
    る電子装置。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項記載の装置
    において、 前記ばねが非線形な間隔のコイル部分を有する円錐形コ
    イルばねであることを特徴とする電子装置。
  6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれか１項記載の装置
    において、 前記ばねが非線形な間隔のコイル部分を有する円筒形コ
    イルばねであることを特徴とする電子装置。
  7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項記載の装置
    において、 当該装置が、光学式記録ディスクに記録した情報を読み
    出す、および／または光学式記録ディスクへ情報を書き
    込むための装置、特にＣＤ／ＤＶＤ装置であることを特
    徴とする電子装置。
  8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項記載の装置
    において、 当該装置を自動車に組み込むために適合させたことを特
    徴とする電子装置。
  9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか１項記載の電子
    装置を装備した自動車。
JP11151225A 1998-05-30 1999-05-31 振動に敏感な構造ユニットを有する電子装置 Pending JP2000027943A (ja)

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DE19824378A DE19824378A1 (de) 1998-05-30 1998-05-30 Elektonisches Gerät mit einer erschütterungsempfindliches Baueinheit
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EP (1) EP0962361B1 (ja)
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DE (2) DE19824378A1 (ja)
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