JP2000091759A

JP2000091759A - 圧力緩衝機構を備えた電気機器

Info

Publication number: JP2000091759A
Application number: JP10261852A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Takaai; 和夫高相
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 1998-09-16
Publication date: 2000-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】筐体の内外に大きな圧力差が発生することを
防止する。【解決手段】筐体１の呼吸穴３を覆うように弾性体４
１と剛性体４２とからなる圧力緩衝機構を貼付ける。こ
れにより、筐体１の内部と連通する圧力緩衝室４３が形
成される。また、弾性体４１には、筐体１の内部から分
離されている気泡４４が形成されており、この気泡４４
の内部には空気が存在しており、温度及び圧力によって
容積変化可能になっている。これにより、気泡４４の内
部の空気の体積が増大すると圧力緩衝室４３の容積が増
大し、気泡４４の内部の空気の体積が減少すると圧力緩
衝室４３の容積が減少するようにできる。このように、
気泡４４の内部の空気の自らの体積変化によって圧力緩
衝室４３の容積を変化させるのに必要とされる力を発生
させられるため、圧力緩衝室４３と連通する筐体１の内
部の圧力と外気圧との圧力差をなくせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外気と筐体内の圧
力との圧力差を緩衝する圧力緩衝機構を備えた電気機器
に関し、特に外気温や外気圧が大きく変化するような厳
しい環境下で使用される車載用ハードディスクに適用し
て好適である。

【０００２】

【従来の技術】近年、ナビゲーションシステム等の車載
情報通信機器のデータ処理量増大に伴い、コンパクトで
あり、かつデータの高速アクセスが可能な記憶媒体とし
てハードディスクが有望視されている。図９に、従来よ
り使用されているハードディスクの斜視図を示す。ま
た、図１０に、図９のＡ−Ａ矢視断面図を示す。

【０００３】ハードディスクは、データを記録するディ
スク１２やディスク１２を回転させるモータ１３、ディ
スク１２にデータを読み書きするヘッド１４等を筐体内
に収容して構成されている。そして、ハードディスクを
航空機で輸送する場合の気圧変化や、ハードディスクを
使用する時の温度変化が発生しても筐体１の内部の圧力
と外気圧とが等しくなるように、筐体１には呼吸穴３が
設けられている。

【０００４】さらに、この呼吸穴３を通じてハードディ
スク内に塵埃が入り混むのを防止すべく、筐体の内壁に
は呼吸穴３を覆うフィルタ３２が備えられている。ま
た、フィルタ３２によって塵埃は除去されるが、水蒸気
はフィルタ３２を通過するため、筐体内の湿度を適正に
調節するべく、フィルタ３２の近傍には乾燥剤３３が備
えられている。

【０００５】しかしながら、車載情報通信機器等のよう
に、高温高湿という厳しい環境下で長時間ハードディス
クを使用した場合、呼吸穴３から流入、拡散する水蒸気
が乾燥剤の限界を超えてしまい、筐体１の内部の湿度が
上昇するという問題がある。この状態でハードディスク
に温度変化が生じると、ディスク表面やヘッドに結露が
生じ、動作時の破損やアクセス不良を発生させる。

【０００６】この問題を解決する方法が、例えば、特開
平５−７４１２９号公報に開示されている。この公報に
示す方法によると、筐体内外の圧力差によって変形する
と共に内部容積が変化するベローズをハードディスクの
筐体の一部又は呼吸穴に取り付け、このベローズの容積
変化によって圧力補償機能を維持しつつ、塵埃や水蒸気
に対する耐環境性能の強化が図れるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、変形し
たベローズを元に戻そうとする力が作用するため、筐体
の内外で圧力差が生じる。このため、温度変化の大きな
環境下で使用する場合、例えば極めて低温な寒冷地から
極めて高温な酷暑地まで使用されるような広い温度範囲
で使用される場合には、上記圧力差が過大なものとな
り、筐体を密閉するパッキン等のシール部分から塵埃や
水蒸気が流入してしまうという問題がある。

【０００８】本発明は上記問題に鑑みて成され、筐体の
内外に大きな圧力差が発生することを防止し、厳しい環
境下で使用させたとしても筐体内部に塵埃や水蒸気が流
入されない電気機器を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、以下の技術的手段を採用する。請求項１に記載の発
明においては、筐体（１）の内部と連通する圧力緩衝室
（４３、５３、６３、７３、８３、９３）と、筐体内部
から分離されていると共にその内部に温度及び圧力によ
って体積変化可能な気体が備えられた密閉室（４４、５
４、６４、７４、８４、９４）とを形成し、密閉室内の
気体の体積が増大すると圧力緩衝室の容積が増大し、密
閉室内の気体の体積が減少すると圧力緩衝室の容積が減
少するようになっている圧力緩衝機構（４１、４２、５
１、５２、６１、６２、７１、７２、８１、８２、９
１、９２）を備えていることを特徴としている。

【００１０】このように、筐体から分離された密閉室を
形成することにより、この密閉室内の気体の容積変化に
よって圧力緩衝室の容積を変化させるのに必要とされる
力を発生させることができるため、圧力緩衝室と連通す
る筐体の内部の圧力と外気圧との圧力差をなくすことが
できる。また、密閉室内の気体は、温度及び圧力変化に
よって体積を変化させるため、外気温や外気圧に応じて
圧力緩衝室の容積を変化させることができる。

【００１１】請求項２に記載の発明においては、筐体内
部と連通する圧力緩衝室と、筐体内部から分離されてい
ると共にその内部に温度及び圧力によって体積変化可能
な気体が備えられた密閉室とを形成する圧力緩衝機構を
備え、筐体内部及び圧力緩衝室と、筐体外部とは気密性
を保たれて遮断されており、密閉室内の気体の体積変化
に応じて、圧力緩衝室内の容積を変化させるようになっ
ていることを特徴としており、請求項１と同様の効果が
得られる。

【００１２】なお、圧力緩衝機構は、請求項３に示すよ
うに、筐体の外部に固定されるようにでき、筐体に備え
られた連通孔（３）を通じて圧力緩衝室と筐体の内部と
が連通するように構成することができる。請求項４に記
載の発明においては、密閉室を形成する壁面の一部は、
筐体で構成されていることを特徴としている。

【００１３】このように、密閉室を形成する壁面の一部
を筐体で構成することにより、密閉室内の気体が直接筐
体に触れて体積変化するようにできる。このため、圧力
緩衝作用の応答性を向上さるせることができる。請求項
５に記載の発明においては、圧力緩衝機構は、密閉室の
壁面を形成する伸縮可能な伸縮部材（４１、５１、６
１、７１、８１、９１）を有しており、密閉室内の気体
の体積変化を伸縮部材の伸縮に置換するようになってい
ることを特徴としている。

【００１４】このように、密閉室内の気体の体積変化を
伸縮部材の伸縮に置換することによって、圧力緩衝室の
容積を変化させることができる。例えば請求項１１に示
すように、弾性体に気泡（４４）を備えることによって
密閉室を形成することができ、この気泡内の気体の体積
変化によって、圧力緩衝室の容積を変化させることがで
きる。

【００１５】請求項６に記載の発明においては、伸縮部
材の伸縮する部分を密閉室の外壁の一部に限定している
ことを特徴としている。このように、伸縮部材の伸縮す
る部分を密閉室の外壁の一部に限定することにより、密
閉室の体積変化がその部分に集中し、密閉室内の気体の
体積変化に対する伸縮量を大きくすることができるた
め、密閉室内の気体の少ない体積変化で圧力緩衝室の容
積を大きく変化させることができる。例えば、請求項１
２に示すように、弾性体が構成する囲い部の側面（５１
ａ）をジャバラ状にすることにより、ジャバラ状とされ
た側面が主に変位するようにでき、伸縮方向を一方向に
することができる。また、請求項１３に示すように、弾
性体の上面（６１ｂ）を薄肉形成すると共に、囲い部の
側壁を厚肉形成したドラム形状の壁面によって密閉室を
構成すれば、薄肉形成された上面が主に変位するように
でき、伸縮方向を一方向にすることができる。

【００１６】請求項７に記載の発明においては、密閉室
を形成する壁面の一部は、伸縮部材よりも熱伝導性の高
い材質で構成されていることを特徴としている。このよ
うに、密閉室を形成する壁面の一部を伸縮部材よりも熱
伝導性の高い材質で構成することにより、密閉室内の気
体の温度変化が速やかに行われるようにできる。

【００１７】請求項８に記載の発明においては、圧力緩
衝機構は、伸縮部材と共に密閉室若しくは圧力緩衝室の
壁面を構成する剛性体（４２、５２、６２、７２、８
２、９２）を備えていることを特徴としている。このよ
うに、圧力緩衝機構を伸縮部材と剛性体によって構成し
てもよい。さらに、請求項９に示すように、剛性体に設
けられた凹部によって、圧力緩衝室の容積を設定するこ
とができる。

【００１８】なお、圧力緩衝室と密閉室は、請求項１４
に示すように、弾性体に備えられた仕切壁によって分離
することができる。例えば、請求項１５に示すように、
弾性体が固定される筐体の壁面に対して略平行な壁面
（７１２、７１４、７１５、８１２、８１４、８１５）
を仕切壁とすることができる。請求項１６に記載の発明
においては、弾性体は、密閉室における気体の体積変化
によって支点を中心として変位可能となっており、仕切
壁によって圧力緩衝室が密閉室よりも支点から離れた位
置になるように仕切られて、気体の体積変化よりも大き
な容積変化を生じるようになっていることを特徴として
いる。

【００１９】このように、圧力緩衝室が密閉室よりも支
点から離れた位置になるようにすることで、支点を中心
として変位するように構成された弾性体は、てこの原理
によって密閉室における気体の少ない体積変化により、
圧力緩衝室の容積を大きく変化させることができる。請
求項１７に記載の発明においては、筐体内部と連通する
圧力緩衝室を形成すると共に、筐体内部から分離されて
いると共に温度及び圧力によって体積変化可能な伸縮部
材を備えてなり、伸縮部材の体積が増大すると圧力緩衝
室の容積が増大し、伸縮部材の体積が減少すると圧力緩
衝室の容積が減少するようになっている圧力緩衝機構
（４１、４２、５１、５２、６１、６２、７１、７２、
８１、８２、９１、９２）を備えていることを特徴とし
ている。

【００２０】このように、温度及び圧力によって伸縮部
材が自ら体積変化し、圧力緩衝室の容積を変化させられ
るようにすれば、請求項１と同様の効果を得ることがで
きる。なお、請求項１乃至１７に記載の電気機器とし
て、請求項１８に示すように、読み書き可能なディスク
（１２）と、該ディスクへの読み書き動作を行う磁気ヘ
ッド（１４）とを含んでなるハードディスクに適用する
ことができる。

【００２１】なお、上記した括弧内の符号は、後述する
実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。（第１実施形態）図１に、筐体１の一面に圧力緩衝機構
を備えたハードディスクの斜視図を示す。また、図２
に、図１の一部を展開した図を示す。以下、これらの図
に基づいてハードディスクの構成について説明する。

【００２３】ハードディスクは、図９に示した従来と同
様の構成であり、筐体の一部を成す下ケース１１を枠体
として、その内部にデータを記録するディスク１２、デ
ィスク１２を回転させるモータ１３、ディスク１２にデ
ータを読み書きするヘッド１４、ヘッド１４の位置を調
整する駆動装置１５を収容すると共に、シール１６を介
して下ケース１１に上カバー１７を貼付け、さらに下ケ
ース１１と上カバー１７の四角をネジ締め固定すること
によって形成されている。

【００２４】なお、モータ１３は、ガラスエポキシ製の
プリント基板２に接続されており、下ケース１１に形成
された開口部を通じて下ケース１１の内部に収容される
ようになっている。このハードディスクは、縦方向の長
さＬ１が１００ｍｍ、横方向の長さＳ１が７０ｍｍ、厚
みＨ１が１０ｍｍの略直方体形状で構成されている。

【００２５】そして、上カバー１１のうち、ディスク１
２、モータ１３、ヘッド１４、駆動装置１５が配置され
ていない領域に筐体１の内外を連通する呼吸穴（連通
孔）３が形成されている。図３に圧力緩衝機構の断面構
成を示し、この図に基づいて圧力緩衝機構の詳細を説明
する。

【００２６】圧力緩衝機構は、図１に示すように、縦方
向の長さＬ２が５０ｍｍ程度、横方向の長さＳ２が７０
ｍｍ程度、厚みＨ２が４ｍｍ程度の略直方体形状で構成
されており、呼吸穴３を覆うように、ハードディスクの
外側に貼付けられている。そして、図３に示すように、
圧力緩衝機構は、呼吸穴３を囲うように形成された側面
が四角形をした枠状の弾性体４１で構成されており、上
面が凹部の形成された一枚の板からなる剛性体４２で構
成されている。そして、圧力緩衝機構によって圧力緩衝
室４３が形成されており、この圧力緩衝室４３が呼吸穴
３を通じて筐体１の内部と連通するようになっている。

【００２７】弾性体４１は、内部に多数の独立した（筐
体１の内部と連通していない）気泡４４が均一に存在す
るように、ゴムを成形して形成されている。また、剛性
体４２は、薄い板金を凹形状にプレスして形成されてい
る。そして、弾性体４１と筐体１の間、及び弾性体４１
と剛性体４２の間が粘着剤にて気密性が確保されるよう
に貼付けられている。このように、圧力緩衝機構にて、
筐体１の内側に備えられた各構成要素が外気に触れない
ようになっている。

【００２８】なお、剛性体４２のうち、弾性体４１と接
着されない領域が凹部となっているが、この凹部にて圧
力緩衝室４３の初期容積（製造時における容積）を調整
できるようにしている。このような圧力緩衝機構を備え
たハードディスクの作用について説明する。まず、圧力
緩衝機構によって筐体１の内部に外気が入り込まないよ
うになっていることから、呼吸穴３を通じて筐体内に塵
埃や水蒸気が入り込まないようにできる。

【００２９】一方、圧力緩衝機構によって形成される圧
力緩衝室４３は、上述したように、筐体１の呼吸穴３と
連通しており、気泡４４は弾性体４１の中において気密
状態で存在している。このため、外気の圧力変化や温度
変化が生じると、気泡４４は内部空気の体積変化によっ
て自ら膨張、収縮し、気泡４４の膨張・収縮によって圧
力緩衝室４３は自ら容積を膨張、収縮する。このとき、
圧力緩衝室４３の膨張・収縮量は、剛性体４２の凹部の
大きさによって適宜設定可能となっているため、外気の
圧力変化や温度変化に対する圧力緩衝室４３の容積の変
化量が、筐体１の内部における空気の体積変化量と一致
するようにしておくことにより、外気と筐体１の内部と
の圧力差をなくす、若しくは無視できる程度に小さくす
ることができる。

【００３０】なお、気泡４４の容積変化により、弾性体
４１は紙面縦方向のみならず紙面横方向へも変位する
が、紙面縦方向への変位による圧力緩衝室４３の容積変
化が紙面横方向への変位による容積変化よりも十分に大
きいため、紙面横方向への変位による圧力緩衝室４３の
容積変化は無視できる程度である。ここで、上記したよ
うに圧力緩衝室が気圧変化及び温度変化に対して、自ら
その容積を変化させる圧力緩衝機構の原理を説明する。

【００３１】圧力緩衝機構は、弾性体４１内に気泡４４
が設けられている。この気泡４４は内部に気体があるた
め、気体の状態方程式（数式１）に基づき、圧力変化及
び温度変化に対して体積変化を生じる。

【００３２】

【数１】ＰＶ＝ＲＴ但し、Ｐは圧力［Ｐａ］、Ｖは比体積［ｍ³／ｋｇ］、
Ｒはガス定数［Ｊ／ｋｇ・Ｋ］、Ｔは絶対温度［Ｋ］で
ある。このため、弾性体４１の形状や気泡４４の量に応
じて弾性体４１の変位量を変化させ、圧力緩衝室の容積
変化量を規定する。

【００３３】そして、外気が気圧低下（Ｐが低下）又は
温度上昇（Ｔが増大）した場合には、気泡４４の中の空
気が膨張（体積増加）して弾性体４１を変位させ、圧力
緩衝室の容積を増加させる。また、気圧上昇（Ｐが増
大）又は温度低下（Ｔが低下）した場合には、気泡４４
の空気が収縮（体積減少）して弾性体４１を変位させ、
圧力緩衝室４３の容積を減少させる。このとき、気泡４
４の体積変化に基づく圧力緩衝室４３の容積の変化量
が、筐体１の内部における空気の体積変化量と一致する
ようにしておくことにより、外気と筐体１の内部との圧
力差をなくすことができるため、筐体１を密閉するパッ
キン等のシール部分から塵埃や水蒸気が流入することを
防止できる。

【００３４】このように、外気温や外気圧によって容積
変化する気泡４４の変位に基づいて圧力緩衝室４３を容
積変化させ、この圧力緩衝室４３の容積変化によって筐
体１の内部と外気との圧力差をなくすことができるた
め、車載時に想定される高温高湿環境下及び広い温度範
囲においてハードディスクを使用しても十分な耐環境性
能を得ることができる。

【００３５】（第２実施形態）図４に本実施形態におけ
るハードディスクの断面構成を示し、この図に基づいて
ハードディスクの構成を説明する。ただし、本実施形態
は、第１実施形態の圧力緩衝機構を変更したものである
ため、圧力緩衝機構についてのみ説明を行い、その他の
構成については省略する。

【００３６】本実施形態における圧力緩衝機構は、呼吸
穴３を囲うように形成された側面が四角形をした枠状の
弾性体５１で構成されており、上面が凹部の形成された
一枚の板からなる剛性体５２で構成されている。そし
て、圧力緩衝機構によって圧力緩衝室５３が形成されて
いる。この圧力緩衝室５３は、呼吸穴３を通じて筐体１
の外部と連通している。

【００３７】弾性体５１は、ゴムを成形して形成されて
いる。この弾性体５１は、筐体１の内部と連通していな
い密閉室５４を備えており、この密閉室５４の内部には
空気が介在している。そして、弾性体５１は、その側壁
５１ａが上下に伸縮可能なジャバラ状に成形されてい
る。また、剛性体５２は、薄い板金を凹形状にプレスし
て形成されている。そして、弾性体５１と筐体１の間、
及び弾性体５１と剛性体５２の間が粘着剤にて気密性が
確保されるように貼付けられている。

【００３８】このように構成される圧力緩衝機構は、密
閉室５４の中の空気の膨張・収縮によって自ら容積を膨
張・収縮させ、筐体１の内部と外気との圧力差をなくす
ように作用する。このとき、上述したように弾性体５１
の側壁５１ａがジャバラ状となっているため、密閉室５
４の中の空気の膨張・収縮によって側壁５１ａのみが変
位し、一方向に伸縮するようにできる。つまり、圧力緩
衝室５３の容積が膨張・収縮する方向へ弾性体５１を大
きく変位させるようにできるため、効果的に圧力緩衝室
５３を容積変化させることができる。

【００３９】このように、弾性体５１の側壁５１ａをジ
ャバラ状にして、密閉室５４の中の空気の膨張・収縮に
よって主に側壁５１ａの部分が伸縮するようにするこ
と、つまり圧力緩衝室５３を容積変化させる方向におい
て密閉室５４の容積変化を弾性体５１の変位に変換する
ことによって、効果的に圧力緩衝室５３を容積変化させ
ることができ、圧力緩衝作用を向上させることができ
る。

【００４０】（第３実施形態）図５に本実施形態におけ
るハードディスクの断面構成を示し、この図に基づいて
ハードディスクの構成を説明する。ただし、本実施形態
は、第１実施形態の圧力緩衝機構を変更したものである
ため、圧力緩衝機構についてのみ説明を行い、その他の
構成については省略する。

【００４１】本実施形態における圧力緩衝機構は、呼吸
穴３を囲うように形成された側面が弾性体６１、上面が
剛性体６２で構成されている。そして、圧力緩衝機構に
よって圧力緩衝室６３が形成されている。この圧力緩衝
室６３は、呼吸穴３を通じて筐体１の外部と連通してい
る。弾性体６１は、筐体１に取り付けられる側が開口し
た形状をしており、ゴムを成形して形成されている。そ
して、弾性体６１を筐体１に配置したときに、弾性体６
１と筐体１によって、内部に空気が介在する密閉室６４
が形成されるようになっている。この密閉室６４は、筐
体１の内部と連通しないように構成されている。

【００４２】また、弾性体６１は、その上面のうち剛性
体６２と接触する部分が凸部６１ａになっていると共
に、凸部６１ａの周囲部６１ｂが薄肉形成されていて変
位可能な構成となっている。つまり、上面が伸縮可能な
ドラム状に成形されている。また、剛性体６２は、薄い
板金を凹形状にプレスして形成されている。そして、弾
性体６１と筐体１の間、及び弾性体６１と剛性体６２の
間が粘着剤にて気密性が確保されるように貼付けられて
いる。

【００４３】このように構成される圧力緩衝機構は、密
閉室６４の中の空気の膨張・収縮によって自ら容積を膨
張・収縮させ、筐体１の内部と外気との圧力差をなくす
ように作用する。このとき、第２実施形態と同様に、本
実施形態においても、上述したように弾性体６１の上面
における凸部６１ａの周囲部６１ｂが変位可能な構成と
なっているため、密閉室６４の中の空気の膨張・収縮に
よって周囲部６１ａが主に変位するようにできる。これ
により、第２実施形態と同様に圧力緩衝作用を向上させ
ることができる。

【００４４】さらに、本実施形態においては、密閉室６
４を形成する壁面の一部を熱伝導性の良い筐体１（金属
製の上カバー１７）で構成しているため、筐体１の温度
変化に対して密閉室６４の空気の体積変化が速やかに行
われるようにできる。（第４実施形態）図６に本実施形態におけるハードディ
スクの断面構成を示し、この図に基づいてハードディス
クの構成を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施
形態の圧力緩衝機構を変更したものであるため、圧力緩
衝機構についてのみ説明を行い、その他の構成について
は省略する。

【００４５】本実施形態における圧力緩衝機構は、側面
が弾性体７１、上面が剛性体７２で構成されている。そ
して、弾性体７１及び筐体１によって圧力緩衝室７３が
形成されており、弾性体７１及び剛性体７２によって密
閉室７４が形成されている。これらのうち、圧力緩衝室
７３は呼吸穴３を通じて筐体１の内部と連通しており、
密閉室７４は筐体１の内部と連通していない構成となっ
ている。なお、密閉室７４の内部には空気が介在してい
る。

【００４６】弾性体７１は、変形しにくいように厚肉形
成された厚肉部７１１、７１２、７１３と、変形し易い
ように薄肉形成された波形状の薄肉部７１４、７１５と
を備えており、これら厚肉部７１１〜７１３と薄肉部７
１４、７１５とが切れ目なくつながった構成となってい
る。具体的には、圧力緩衝機構は、呼吸穴３を囲うよう
に形成された略四角形の枠状の厚肉部７１１の中央に厚
肉部７１３が配置されていると共に、中央が開口した四
角形の断面コの字状の厚肉部７１２が厚肉部７１１と厚
肉部７１３との間を埋めるように配置され、これら厚肉
部７１１、７１２、７１３が薄肉部７１４、７１５で連
結された形状となっている。

【００４７】また、剛性体７２は、薄い板金を四角形状
に打ち抜くことで形成されている。そして、厚肉部７１
１、７１３と筐体１の間、及び厚肉部７１２と剛性体７
２の間が粘着剤にて気密性が確保されるように貼付けら
れている。このように構成された圧力緩衝機構では、温
度上昇等によって密閉室７４の内部の空気が膨張する
と、剛性体７２と厚肉部７１３との間を広げる方向に薄
肉部７１５を変形させる。このとき、厚肉部７１３が筐
体１に固定されているため、厚肉部７１２及び剛性体７
２が相対的に密閉室７４ごと図中矢印Ｘ方向に変位し、
圧力緩衝室７３の容積を増加させる。逆に、温度下降等
によって密閉室７４の内部の空気が収縮すると、剛性体
７２と厚肉部７１３との間を狭める方向に薄肉部７１５
を変形させる。そして、厚肉部７１２及び剛性体７２が
相対的に密閉室７４ごと図中矢印Ｙ方向に変位し、圧力
緩衝室７３の容積を減少させる。

【００４８】このように、本実施形態における圧力緩衝
機構によると、密閉室７４の内部の空気の膨張・収縮に
よって薄肉部７１４、７１５が主に変形するようにでき
るため、空気の少量の体積変化によって圧力緩衝室７３
の容積変化を大きくでき、圧力緩衝作用を向上させるこ
とができる。なお、このような場合、密閉室７４を小さ
く設計できるため、圧力緩衝機構の小型化を図ることも
可能である。

【００４９】さらに、密閉室７４の一部を熱伝導性の良
い剛性体７２で形成しているため、外気温に対して密閉
室７４の空気の体積変化が速やかに行われるようにでき
るという、圧力緩衝作用の応答性向上の効果も得られ
る。（第５実施形態）図７に本実施形態におけるハードディ
スクの断面構成を示し、この図に基づいてハードディス
クの構成を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施
形態の圧力緩衝機構を変更したものであるため、圧力緩
衝機構についてのみ説明を行い、その他の構成について
は省略する。

【００５０】本実施形態における圧力緩衝機構は、側面
が弾性体８１、上面が剛性体８２で構成されている。そ
して、弾性体８１及び剛性体８２によって圧力緩衝室８
３が形成されており、弾性体８１及び筐体１によって密
閉室８４が形成されている。これらのうち、圧力緩衝室
８３は呼吸穴３を通じて筐体１の内部と連通しており、
密閉室８４は筐体１の内部と連通していない構成となっ
ている。なお、密閉室８４の内部には空気が介在してい
る。

【００５１】弾性体８１は、変形しにくいように厚肉形
成された厚肉部８１１、８１２、８１３と、変形し易い
ように薄肉形成された波形状の薄肉部８１４、８１５と
を備えており、これら厚肉部８１１〜８１３と薄肉部８
１４、８１５とが切れ目なくつながった構成となってい
る。具体的には、圧力緩衝機構は、呼吸穴３を囲うよう
に形成された略四角形の枠状の厚肉部８１１の中央に厚
肉部８１３が配置されていると共に、中央が開口した四
角形の断面コの字状の厚肉部８１２が厚肉部８１１と厚
肉部８１３との間を埋めるように配置され、これら厚肉
部８１１、８１２、８１３が薄肉部８１４、８１５で連
結された形状となっている。

【００５２】また、剛性体８２は、薄い板金を四角形状
に打ち抜くことで形成されている。そして、厚肉部８１
２と筐体１の間、及び厚肉部８１１、８１３と剛性体８
２の間が粘着剤にて気密性が確保されるように貼付けら
れている。なお、厚肉部８１２には、呼吸穴３と連通す
る通路８１２ａが備えられており、この通路８１２ａを
通じて圧力緩衝室８３と筐体１の内部とが連通してい
る。

【００５３】このように構成された圧力緩衝機構では、
温度上昇等によって密閉室８４の内部の空気が膨張する
と、筐体１と厚肉部８１３との間を広げる方向に薄肉部
８１５を変形させる。このとき、厚肉部８１３が剛性体
８２に固定されているため、厚肉部８１３及び剛性体８
２が相対的に圧力緩衝室８３ごと図中矢印Ｘ方向に変位
し、圧力緩衝室８３の容積を増加させる。逆に、温度下
降等によって密閉室８４の内部の空気が収縮すると、筐
体１と厚肉部８１３との間を狭める方向に薄肉部８１５
を変形させる。そして、厚肉部８１３及び剛性体８２が
相対的に圧力緩衝室８３ごと図中矢印Ｙ方向に変位し、
圧力緩衝室８３の容積を減少させる。

【００５４】このため、密閉室８４の内部の空気の体積
変化によって薄肉部８１４、８１５が主に変形するよう
にできるという圧力緩衝作用の向上を図れる。また、密
閉室８４の壁面の一部が筐体１で構成されているため、
筐体１の温度に対して密閉室８４の空気の体積変化が速
やかに行われるようにできるという、圧力緩衝作用の応
答性向上の効果が得られる。

【００５５】（第６実施形態）図８に本実施形態におけ
るハードディスクの断面構成を示し、この図に基づいて
ハードディスクの構成を説明する。ただし、本実施形態
は、第１実施形態の圧力緩衝機構を変更したものである
ため、圧力緩衝機構についてのみ説明を行い、その他の
構成については省略する。

【００５６】本実施形態における圧力緩衝機構は、側面
が弾性体９１、上面が剛性体９２で構成されている。そ
して、弾性体９１及び筐体１によって圧力緩衝室９３が
形成されており、弾性体９１及び筐体１によって密閉室
９４が形成されている。これらのうち、圧力緩衝室９３
は呼吸穴３を通じて筐体１の内部と連通しており、密閉
室９４は筐体１の内部と連通していない構成となってい
る。なお、密閉室９４の内部には空気が介在している。

【００５７】弾性体９１は、変形しにくいように厚肉形
成された厚肉部９１１、９１２、９１３と、局所的に薄
肉化された支点部９１３と、変形し易いように薄肉形成
された波形状の薄肉部９１４、９１５とを備えており、
これら厚肉部９１１、９１２と支点部９１３と薄肉部９
１４、９１５とが切れ目なくつながった構成となってい
る。また、厚肉部９１１と厚肉部９１３との接続部は局
所的に応力がかかりやすくなっている。

【００５８】具体的には、薄肉部９１５と厚肉部９１１
によって、上面が変形し易く、かつ側壁が変形しにくい
ドラム形状を構成しており、これら薄肉部９１５及び厚
肉部９１１と筐体１によって密閉室９４が形成されてい
る。そして、支点に対してドラムよりも遠い側におい
て、厚肉部９１１、９１２及び薄肉部９１４によって圧
力緩衝室９３が形成された構成となっている。なお、薄
肉部９１５は部分的に厚肉形成された凸部９１５ａを備
えており、この部分が剛性体９２に固定されている。

【００５９】また、剛性体９２は、薄い板金を四角形状
に打ち抜くことで形成されている。そして、厚肉部９１
２、９１３及び凸部９１５ａと剛性体９２の間、及び厚
肉部９１１と筐体１の間が粘着剤にて気密性が確保され
るように貼付けられている。このように構成された圧力
緩衝機構では、外気温上昇や外気圧低下によって密閉室
９４の内部の空気が膨張すると、凸部９１５ａが図中矢
印Ｘ方向に移動するように薄肉部９１５を変形させる。
このとき、厚肉部９１１と厚肉部９１３の接続部に応力
がかかり、この接続部を支点として剛性体９２が持ち上
げられ、圧力緩衝室９３の容積が増加する。一方、外気
温下降や外気圧上昇によって密閉室９４の内部の空気が
収縮すると、凸部９１５ａが図中矢印Ｙ方向に移動する
ように薄肉部９１５を変形させ、圧力緩衝室９３の容積
が減少する。

【００６０】このように、弾性体９１の一部を支点とし
たてこの原理を用いて圧力緩衝室９３の容積を変化させ
ることによって、密閉室９４の内部の空気の体積変化が
少なくても、圧力緩衝室９３の容積変化を大きくするこ
とができる。これにより、さらなる圧力緩衝作用の向上
を図ることができる。さらに、密閉室９４の壁面の一部
が筐体１で構成されているため、筐体１の温度に対して
密閉室９４の空気の体積変化が速やかに行われるように
できるという、圧力緩衝作用の応答性向上の効果が得ら
れる。

【００６１】（他の実施形態）上記実施形態では、従来
のハードディスクに圧力緩衝機構を後付けする場合を例
に挙げたが、これらの実施形態に示されるように、パソ
コン等で大量に使用されるハードディスクを使用するこ
とができるため、低コストで圧力緩衝機構を備えたハー
ドディスクを製造できる。

【００６２】また、上記実施形態では、従来のハードデ
ィスクに圧力緩衝機構を後付けする場合を例に挙げた
が、ハードディスクの形状を変え、圧力緩衝機構を配置
する場所を凹ませることによって圧力緩衝機構が突出し
ないようにできる。また、上記実施形態では呼吸穴３に
圧力緩衝機構が取り付けられるようにしているが、圧力
緩衝室がハードディスクの筐体１の一部を成す場合も同
様の効果を得ることができる。なお、この場合、呼吸穴
３やフィルタ及び乾燥剤が不要にできるという効果が得
られるが、圧力緩衝機構もクリーンルーム内で取り付け
る必要がある。

【００６３】さらに、上記実施形態では、圧力緩衝機構
を略直方体で構成しているが、このような形状以外のも
のでもよい。また、気泡４４や密閉室５４、６４、７
４、８４、９４内に空気を収容するようにしているが、
空気以外の気体でもよい。また、上記実施形態では、圧
力緩衝機構を筐体１の外側に取り付けた例を示したが、
内側に設けるようにしてもよい。

【００６４】なお、このような圧力緩衝機構は、圧力補
償を行うための呼吸が必要とされ、かつ塵埃や水蒸気を
嫌う精密機器、つまり筐体内部に電気部品を収容して構
成されるもの全てに適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における圧力緩衝機構を備
えたハードディスクの斜視図である。

【図２】図１に示す圧力緩衝機構を備えたハードディス
クの一部を展開した図である。

【図３】図１に示す圧力緩衝機構の近傍を拡大した断面
図である。

【図４】第２実施形態における圧力緩衝機構の断面図で
ある。

【図５】第３実施形態における圧力緩衝機構の断面図で
ある。

【図６】第４実施形態における圧力緩衝機構の断面図で
ある。

【図７】第５実施形態における圧力緩衝機構の断面図で
ある。

【図８】第６実施形態における圧力緩衝機構の断面図で
ある。

【図９】従来のハードディスクの斜視図である。

【図１０】図９に示すハードディスクのＡ−Ａ矢視断面
図である。

【符号の説明】

１…筐体、２…プリント基板、３…呼吸穴、４１、５
１、６１、７１、８１、９１…弾性体、４２、５２、６
２、７２、８２、９２…剛性体、４３、５３、６３、７
３、８３、９３…圧力緩衝室、４４…気泡、５４、６
４、７４、８４、９４…密閉室。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気部品（１２、１３、１４）と、前記電気部品を収容する筐体（１）と、前記筐体内部と連通する圧力緩衝室（４３、５３、６
３、７３、８３、９３）と、前記筐体内部から分離され
ていると共にその内部に温度及び圧力によって体積変化
可能な気体が備えられた密閉室（４４、５４、６４、７
４、８４、９４）とを形成し、前記密閉室内の気体の体
積が増大すると前記圧力緩衝室の容積が増大し、前記密
閉室内の気体の体積が減少すると前記圧力緩衝室の容積
が減少するようになっている圧力緩衝機構（４１、４
２、５１、５２、６１、６２、７１、７２、８１、８
２、９１、９２）と、を備えていることを特徴とする電
気機器。
【請求項２】電気部品（１２、１３、１４）と、前記電気部品を収容する筐体（１）と、前記筐体内部と連通する圧力緩衝室（４３、５３、６
３、７３、８３、９３）と、前記筐体内部から分離され
ていると共にその内部に温度及び圧力によって体積変化
可能な気体が備えられた密閉室（４４、５４、６４、７
４、８４、９４）とを形成する圧力緩衝機構（４１、４
２、５１、５２、６１、６２、７１、７２、８１、８
２、９１、９２）とを備え、前記筐体内部及び前記圧力緩衝室と、前記筐体外部とは
気密性を保たれて遮断されており、前記密閉室内の気体
の体積変化に応じて、前記圧力緩衝室内の容積を変化さ
せるようになっていることを特徴とする電気機器。
【請求項３】前記筐体には、前記筐体の内外を連通さ
せる連通孔（３）が備えられており、前記圧力緩衝機構
は前記筐体の外部に固定されていると共に前記連通孔を
通じて前記圧力緩衝室と前記筐体の内部とが連通するよ
うに構成されていることを特徴とする請求項１又は２に
記載の電気機器。
【請求項４】前記密閉室を形成する壁面の一部は、前
記筐体で構成されていることを特徴とする請求項１乃至
３のいずれか１つに記載の電気機器。
【請求項５】前記圧力緩衝機構は、前記密閉室の壁面
を形成する伸縮可能な伸縮部材（４１、５１、６１、７
１、８１、９１）を有しており、前記密閉室内の気体の
体積変化を前記伸縮部材の伸縮に置換するようになって
いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに
記載の電気機器。
【請求項６】前記伸縮部材の伸縮部分を前記密閉室の
外壁の一部に限定していることを特徴とする請求項５に
記載の電気機器。
【請求項７】前記密閉室を形成する壁面の一部は、前
記伸縮部材よりも熱伝導性の高い材質で構成されている
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の電気機器。
【請求項８】前記圧力緩衝機構は、前記伸縮部材と共
に前記密閉室若しくは前記圧力緩衝室の壁面を構成する
剛性体（４２、５２、６２、７２、８２、９２）を備え
ていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１つ
に記載の電気機器。
【請求項９】前記圧力緩衝機構は、前記伸縮部材と共
に前記圧力緩衝室の壁面を構成する剛性体（４２、５
２、６２、７２、８２、９２）を備えており、該剛性体に設けられた凹部によって、前記圧力緩衝室の
容積が設定されていることを特徴とする請求項５乃至７
のいずれか１つに記載の電気機器。
【請求項１０】前記伸縮部材は、前記連通孔の周囲を
囲うと共に前記筐体に固定される囲い部を含む弾性体で
あることを特徴とする請求項８又は９に記載の電気機
器。
【請求項１１】前記囲い部を上面から蓋するように、
前記剛性体が前記弾性体に固定されて前記圧力緩衝室が
構成されており、前記弾性体内に含まれた気泡（４４）によって前記密閉
室が構成されていることを特徴とする請求項１０に記載
の電気機器。
【請求項１２】前記囲い部を上面から蓋するように、
前記剛性体が前記弾性体に接着されて前記圧力緩衝室が
構成されており、前記弾性体は、前記剛性体に接する上面と、前記囲い部
の側壁を構成するジャバラ状の側面（５１ａ）とを有し
ており、該上面及び側面が前記密閉室の壁面を構成して
いることを特徴とする請求項１０に記載の電気機器。
【請求項１３】前記囲い部を上面から蓋するように、
前記剛性体が前記弾性体に接着されて前記圧力緩衝室が
構成されており、前記弾性体は、前記剛性体と接する上面（６１ｂ）が薄
肉形成されていると共に、前記囲い部の側壁が厚肉形成
されたドラム形状の壁面を有しており、このドラム形状
の壁面が前記密閉室の壁面を構成していることを特徴と
する請求項１０に記載の電気機器。
【請求項１４】前記囲い部を上面から蓋するように、
前記剛性体が前記弾性体に接着されており、前記弾性体は、前記圧力緩衝室と前記密閉室とを分離す
る仕切壁を備えていることを特徴とする請求項１０に記
載の電気機器。
【請求項１５】前記仕切壁は、前記筐体のうち前記弾
性体が固定される壁面に対して略平行な壁面（７１２、
７１４、７１５、８１２、８１４、８１５）を含んでい
ることを特徴とする請求項１４に記載の電気機器。
【請求項１６】前記弾性体は、前記密閉室における前
記気体の体積変化によって支点を中心として変位可能と
なっており、前記仕切壁によって前記圧力緩衝室が前記支点から前記
密閉室よりも離れた位置になるように仕切られて、前記
気体の体積変化よりも大きな容積変化を生じるようにな
っていることを特徴とする請求項１４に記載の電気機
器。
【請求項１７】電気部品（１２、１３、１４）と、前記電気部品を収容する筐体（１）と、前記筐体内部と連通する圧力緩衝室を形成すると共に、
前記筐体内部から分離されていると共に温度及び圧力に
よって体積変化可能な伸縮部材を備えてなり、前記伸縮
部材の体積が増大すると前記圧力緩衝室の容積が増大
し、前記伸縮部材の体積が減少すると前記圧力緩衝室の
容積が減少するようになっている圧力緩衝機構（４１、
４２、５１、５２、６１、６２、７１、７２、８１、８
２、９１、９２）と、を備えていることを特徴とする電
気機器。
【請求項１８】請求項１乃至１７に記載の電気機器に
おいて、前記電気部品は、読み書き可能なディスク（１２）と、
該ディスクへの読み書き動作を行う磁気ヘッド（１４）
とを含んでいることを特徴とするハードディスク。