JP2002367361A - リムーバブル記憶装置の耐衝撃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ない時間で仕様決定できながら、実使用時
に求められる振動特性と携帯時に求められる耐衝撃特性
との双方を同時に満足することができるリムーバブル記
憶装置の耐衝撃装置を提供する。 【解決手段】 衝撃を受けた際に圧縮されて衝撃を吸収
する緩衝材３と衝撃を受けた際に弾性変形して衝撃を吸
収する弾性構造体４とを用いて記憶用の内蔵デバイスを
支持するリムーバブル記憶装置の耐衝撃装置において、
内蔵デバイスと弾性構造体４とは所定の間隙を有して配
置され、衝撃を受けていない実使用時には内蔵デバイス
と弾性構造体４とは接触しない状態で保持され、ある所
定値以上の衝撃が印加されると、弾性構造体４は内蔵デ
バイスと接触すると共に変形して衝撃エネルギーを吸収
するように構成して、内蔵デバイスを保護する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はハードディスクパッ
ク等のリムーバブル記憶装置に関し、より詳しくはハー
ドディスク装置などに代表される記憶用の内蔵デバイス
を衝撃から保護するための耐衝撃構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ハードディスクパック等のリムー
バブル記憶装置の需要は急速に拡大している。これらリ
ムーバブル記憶装置の開発においては、薄型・軽量化と
共に、ハードディスク装置に代表される内蔵デバイスを
落下衝撃から保護する耐衝撃装置の開発が重要な課題と
なっている。

【０００３】図５は従来のリムーバブル記憶装置におけ
る耐衝撃装置の構造を説明するものである。図５（ａ）
はリムーバブル記憶装置としてのハードディスクパック
の外観を示す斜視図であり、このハードディスクパック
の外殻をなす筐体は、それぞれ金属もしくは樹脂材料よ
りなる前面筐体１と背面筐体２とよりなる。また、前面
筐体１には放熱を目的とした複数の放熱孔１１が設けら
れている。

【０００４】図５（ｂ）はハードディスクパックの内部
構造を示すもので、同図に示すように、ハードディスク
パックにはハードディスク装置からなる内蔵デバイス５
が内蔵されている。図５（ｃ）は内蔵デバイス５を取除
いた状態を示しており、内蔵デバイス５の側面、上下
面、背面と対向する背面筐体２の内側には、シリコン、
ウレタン等の熱硬化性樹脂をゲル状とした緩衝材３が両
面テープ等により接着されている。また、内蔵デバイス
５の前面と対向する前面筐体１の内側には緩衝材（図示
せず）が両面テープ等により接着されている。同様に、
アルミ等の板金構造よりなる弾性構造体４が前面筐体
１、および背面筐体２の内側に両面テープ等により固定
されている。

【０００５】図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、各緩衝
材３には内蔵デバイス５を収納する凹部３ａが形成さ
れ、この凹部３ａに内蔵デバイス５が収納されて接触し
た状態で配設されている。

【０００６】また、図６（ａ）〜（ｃ）は同ハードディ
スクパックの背面筐体２内における裏面側からの緩衝材
３および弾性構造体４の配置状態を示す平面図、側面図
および正面図である。同図に示すように、通常使用時に
おいて、内蔵デバイス５に対して緩衝材３だけでなく弾
性構造体４も接触した状態で、内蔵デバイス５が支持さ
れている。

【０００７】この耐衝撃装置によれば、製品落下等によ
り衝撃が印加されると、緩衝材３および弾性構造体４が
衝撃方向に圧縮されて衝撃エネルギーが吸収され、衝撃
が減衰された状態で内蔵デバイス５に伝達されるため、
内蔵デバイス５の破損を回避することが可能となる。

【０００８】このように緩衝材３と弾性構造体４とを併
用する目的は、衝撃エネルギーの吸収効率（エネルギー
吸収量／変形量）を高くして、製品の薄型化に伴い緩衝
材３が薄くなっても十分な衝撃吸収を可能とするためで
ある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の耐衝撃装置においては以下のような課題があ
った。

【００１０】第１に、製品の実使用時において緩衝材３
と弾性構造体４との双方が内蔵デバイス５に接触してい
るため、実使用時に求められる振動特性と携帯時に求め
られる耐衝撃特性との双方を同時に満足するように緩衝
材３と弾性構造体４の仕様（材料、受け面積、厚み等）
を決定する必要があり、仕様決定に多くの時間を必要と
するばかりでなく、要求される性能を満足できないこと
もある。また、設計変更により求められる耐衝撃特性が
変更されると、弾性構造体４を再設計する必要があるば
かりでなく、振動特性にも影響を与えるため、緩衝材３
の仕様も再検討する必要があり、多くの手間や時間がか
かってしまう。

【００１１】第２に、緩衝材３と弾性構造体４との双方
の部品を必要とするため、部品点数が多くなるという課
題もある。本発明は上記課題を解決するもので、少ない
時間で仕様決定できながら、実使用時に求められる振動
特性と携帯時に求められる耐衝撃特性との双方を同時に
満足することができ、また、部品点数を最小限に抑える
ことができるリムーバブル記憶装置の耐衝撃装置を提供
することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、第１に、衝撃を受けた際に圧縮されて衝撃
を吸収する緩衝材と衝撃を受けた際に弾性変形して衝撃
を吸収する弾性構造体とを用いて記憶用の内蔵デバイス
を支持するリムーバブル記憶装置の耐衝撃装置であっ
て、前記内蔵デバイスは前記緩衝材に接触して支持され
た姿勢で配置されている一方、前記内蔵デバイスと前記
弾性構造体とは所定の間隙を有して配置され、衝撃を受
けていない実使用時には前記内蔵デバイスと前記弾性構
造体とは接触しない状態で保持され、ある所定値以上の
衝撃が印加されると、前記弾性構造体は前記内蔵デバイ
スと接触すると共に変形して衝撃エネルギーを吸収する
ように構成して、内蔵デバイスを保護するものである。

【００１３】この構成によると、緩衝材の設計と弾性構
造体の設計とを分離して考えることが可能となる。具体
的には、最初に、振動特性を満足するように緩衝材を設
計し、次に、緩衝材と弾性構造体とを併せて耐衝撃特性
を満足するように弾性構造体を設計する。例えば、求め
られる耐衝撃特性が変更された場合は、これを満足する
ように弾性構造体だけを再設計すれば、緩衝材の仕様は
変更する必要はない。

【００１４】本発明は、第２に、複数の弾性構造体を用
いると共に、少なくともひとつの前記弾性構造体は、剛
性が他の弾性構造体と異なるように構成するものであ
る。筐体面と地面（衝突対象）とが面対面で衝突するよ
うに製品が落下すると、内蔵デバイスへの衝撃は最も高
くなり、内蔵デバイスの破損が問題となることは実験に
より確認されているが、上記構成によると、弾性構造体
同士で剛性が異なるため、支持構造の剛性がアンバラン
スとなり、内蔵デバイスは落下直後に、落下方向への並
進だけではなく、支持構造周りの回転も加わるため、衝
撃加速度のピーク値を小さく抑えることができ、内蔵デ
バイスの破損を回避することが可能となる。

【００１５】本発明は、第３に、弾性構造体は板バネ構
造であり、弾性構造体の一端はリムーバブル記憶装置の
筐体に締結されず、内蔵デバイス側に衝撃が印加される
と前記弾構造性体は衝撃方向に圧縮されると共に、前記
筐体に締結されない端部は、衝撃方向に垂直な方向に前
記筐体と接触して移動しながら前記筐体との摩擦によっ
て衝撃エネルギーを熱として散逸する構成として、前記
内蔵デバイスを保護するものである。

【００１６】また、他の構成として、緩衝材と弾性構造
体とを一体成形させることによって、部品点数を削減
し、製品の組立容易性を向上するものである。また、そ
の他の構成として、弾性構造体を、携帯型情報端末の筐
体内側に一体成形して構成するもので、この構成によ
り、部品点数を削減し、製品の組立容易性を向上すると
共に、低コストを実現することが可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しつつ説明する。なお、従来のリ
ムーバブル記憶装置の耐衝撃装置と同様な機能の構成要
素には同符号を付す。 （実施の形態１）図１（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発
明における第１の実施の形態にかかるリムーバブル記憶
装置としてのハードディスクパックの緩衝材３および弾
性構造体４の配置状態を示す平面図、側面図および正面
図である。なお、前面筐体１および背面筐体２は省略し
ている。

【００１８】本実施の形態の耐衝撃装置が従来のものと
異なる点は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、内蔵デ
バイス５と弾性構造体４とが所定の間隙ｄを有して配置
されている点であり、その他の構成は従来技術と同様な
ので説明は省略する。

【００１９】弾性構造体４は、厚み０．１〜０．２ｍｍ
のアルミ板金よりなる板バネ構造であり、内蔵デバイス
５と０．５〜１．０ｍｍの間隙ｄを介して筐体（省略）
の内側に両面テープ等を用いて固定されている。

【００２０】この構成によると、製品落下等により衝撃
が印加されると、緩衝材３および弾性構造体４が衝撃方
向に圧縮されて衝撃エネルギーを吸収し、衝撃は減衰さ
れて内蔵デバイス５に伝達されるため、内蔵デバイス５
の破損を回避することが可能となり、この点は、従来技
術と同様であるが、本実施の形態によれば、緩衝材３の
設計と弾性構造体４の設計とを分離して考えることが可
能となるため、これらの設計が容易になるという利点が
ある。

【００２１】具体的には、最初に、振動特性を満足する
ように緩衝材３を設計する。次に、緩衝材３と弾性構造
体４とを併せて耐衝撃特性を満足するように弾性構造体
４を設計する。例えば、求められる耐衝撃特性が変更さ
れた場合は、これを満足するように弾性構造体４を再設
計すれば、緩衝材３の仕様は変更する必要がなくなる
等、設計容易性が向上する。

【００２２】この結果、実使用時に求められる振動特性
と携帯時に求められる耐衝撃特性との双方を同時に満足
することができながら、仕様決定をより少ない時間で行
うことができる。 （実施の形態２）図２は、本発明における第２の実施の
形態にかかるハードディスクパックの耐衝撃装置であ
る、背面筐体２内における裏面側からの緩衝材３および
弾性構造体４の配置状態を示す平面図である。なお、前
面筐体１および背面筐体２は省略している。

【００２３】本実施の形態にかかるハードディスクパッ
クの耐衝撃装置が上記第１の実施の形態にかかる耐衝撃
装置と異なる点は、図２に示すように、複数の弾性構造
体４において、ハードディスクパックの平面視した場合
の対角線近傍のラインを軸６として、一方寄りに配置さ
れている弾性構造体４Ａと、他方寄りに配置されている
弾性構造体４Ｂとが互いにその剛性が異なっている点で
あり、その他の構成は上記第１の実施の形態の耐衝撃装
置と同様なので説明は省略する。

【００２４】具体的には、平面視した図２において、軸
６の右下側に図面上で示しているように配置されている
弾性構造体４Ａの幅が、軸６の左上側に図面上で示して
いるように配置されている弾性構造体４Ｂの幅の半分で
あり、圧縮に対する剛性が半分となるように設計されて
いる。

【００２５】この構成によると、製品落下等により衝撃
が印加されると、緩衝材３および弾性構造体４，４Ａ，
４Ｂが衝撃方向に圧縮されて衝撃エネルギーを吸収し、
衝撃は減衰されて内蔵デバイス５に伝達されるため、内
蔵デバイス５の破損を回避することが可能となり、この
点は、上記第１の実施の形態と同様であるが、本実施の
形態においては、落下の際に、内蔵デバイス５の運動
は、軸６周りの回転を伴うため、加速度のピーク値が抑
制され、その結果として、より大きな衝撃から内蔵デバ
イス５を保護することが可能となる。

【００２６】図３は、このハードディスクパックを図４
に示す姿勢から紙面に垂直な方向に高さ５０ｃｍより落
下させた時の、内蔵デバイス５への衝撃加速度を測定し
た実験結果を示す図である。

【００２７】図３において、７は従来の耐衝撃装置にお
いて内蔵デバイス５にかかる衝撃加速度であり、８はこ
の第２の実施の形態において内蔵デバイス５にかかる衝
撃加速度である。図３に示すように、従来の耐衝撃装置
における内蔵デバイス５への衝撃加速度７は、加速度波
形は一つのピークを有するのに対し、本実施の形態にお
いては、落下時に内蔵デバイス５の運動として軸６周り
の回転を伴うため、内蔵デバイス５への衝撃加速度８は
ピークは２つ有する波形となり、衝撃が分散されて、ピ
ーク加速度が半分以下に抑えられていることが分かる。
すなわち、内蔵デバイス５の破損は最大ピーク加速度に
起因することを考えると、本実施の形態による効果は非
常に大きい。

【００２８】なお、本実施の形態が従来の耐衝撃装置と
異なる点は、互いに剛性の異なる弾性構造体４を用いる
点であると説明したが、図２に示しているように、第１
の実施の形態と同様に、弾性構造体４と内蔵デバイス５
とが所定の間隙を介して配置される構成において効果が
あることはもちろんであるが、弾性構造体４と内蔵デバ
イス５とが常に接触している構成のものにおいて、互い
に剛性の異なる弾性構造体４を用いることによっても効
果がある。 （実施の形態３）図４（ａ）は、本発明における第３の
実施の形態にかかるハードディスクパックの耐衝撃装置
である弾性構造体４の配置状態を示す平面図である。な
お、前面筐体１および緩衝材３、内蔵デバイス５は省略
している。また、図４（ｂ）および（ｃ）は、図４
（ａ）の要部側面図およびその拡大側面図である。

【００２９】本実施の形態にかかるハードディスクパッ
クの耐衝撃装置が従来の耐衝撃装置と異なる点は、弾性
構造体４Ｄの一端が背面筐体２に締結されていない点で
あり、その他の構成は従来の耐衝撃装置と同様なので説
明は省略する。

【００３０】弾性構造体４Ｄは、板金により、直線形状
の固定部４ａと、固定部４ａの一端より円弧形状に屈曲
する湾曲部４ｂと、この湾曲部４ｂの先端で折曲部を有
するスライド部４ｃとを形成した板ばね構造であり、弾
性構造体４Ｄの固定部４ａは両面テープ等により背面筐
体２に固定している。一方、弾性構造体４Ｄのスライド
部４ｃが固定部４ａに略接触した状態で、固定部４ａ上
をスライド自在とされている。また、背面筐体２におけ
るスライド部４ｃが設けられている箇所の近傍には、貫
通孔９ａを有する規制用突起９が設けられており、この
規制用突起９の貫通孔９ａ内にスライド部４ｃが挿入さ
れた姿勢で固定部４ａ上をスライドするようになってい
る。

【００３１】この構成において、内蔵デバイス５に衝撃
が印加されると、弾構造性体４Ｄは衝撃方向に圧縮され
る。この際、背面筐体２に締結されていないスライド部
４ｃは、衝撃方向に垂直な方向（図４（ｃ）における上
下方向）に向けて、固定部４ａや貫通孔９ａの内壁面に
接触しながらスライドすることにより、この弾性構造体
４Ｄと背面筐体２や規制用突起９との摩擦によって衝撃
エネルギーを熱として散逸する。これにより、内蔵デバ
イス５に伝達される衝撃エネルギーが減少し、内蔵デバ
イス５は保護される。

【００３２】なお、本実施の形態が従来の耐衝撃装置と
異なる点は、弾性構造体４Ｄの一端が筐体に締結されな
い点であると説明したが、上記第１の実施の形態であ
る、弾性構造体４と内蔵デバイス５とが所定の間隙を介
して配置される構成を適用しても、同様の効果が付加さ
れる。また、上記第２の実施の形態である、互いに剛性
の異なる弾性構造体を用いた構成を適用しても同様の効
果が付加される。

【００３３】また、上記実施の形態１〜３においては、
弾性構造体４（４Ａ，４Ｂ，４Ｄ）を金属材料よりなる
板バネで構成した場合を述べたが、これに代えて、樹脂
材料よりなる板バネ構造を採用することも可能である。
また、上記実施の形態１〜３においては、弾性構造体４
を個別に形成した場合を述べたが、これに限るものでは
なく、弾性構造体４を筐体内側に一体成形したり、もし
くは、弾性構造体４を緩衝材３と一体成形してもよく、
このように構成すると、部品点数を削減できるので、製
品の組立容易性が向上すると共に、低コストを実現する
ことが可能となる。

【００３４】なお、上記実施の形態においては、リムー
バブル記憶装置としてのハードディスクパックに関して
説明しており、ハードディスクパックは実使用時だけで
なく携帯時もハードディスク装置は筐体に内蔵された状
態で使用されるものであり、業務用の分野での需要が特
に見込まれるが、今後もハードディスクの低価格が進む
と、民生分野においても大容量ハードディスクを携帯す
る要望が大きくなる。この時、本製品に用いられる緩衝
部分を含む筐体は、携帯用容器自体として使用すること
も可能であり、このように使用する場合でも上述した効
果が得られる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のリムーバ
ブル記憶装置の耐衝撃装置によれば、内蔵デバイスと弾
性構造体とを所定の間隙を有して配置させ、衝撃を受け
ていない実使用時には前記内蔵デバイスと前記弾性構造
体とは接触しない状態で保持され、ある所定値以上の衝
撃が印加されると、前記弾性構造体は前記内蔵デバイス
と接触すると共に変形して衝撃エネルギーを吸収するよ
うに構成することにより、実使用時に求められる振動特
性と携帯時に求められる耐衝撃特性との双方を同時に満
足することができて、内蔵デバイスを良好に保護するこ
とができながら、振動特性と耐衝撃特性の設計を分離し
て、設計効率および製品性能を向上させることができ
る。

【００３６】また、複数の弾性構造体を用いると共に、
少なくともひとつの前記弾性構造体は、剛性が他の弾性
構造体と異なるように構成することで、支持構造の剛性
をアンバランスとして製品落下におけるピーク加速度を
抑制し、内蔵デバイスの破損を回避することができ、こ
れによっても製品性能を向上させることができる。

【００３７】また、弾性構造体が筐体と接触しながらス
ライドし、摩擦によって衝撃エネルギーを熱として散逸
するように構成することによっても、内蔵デバイスの破
損を回避することができ、これによっても製品性能を向
上させることができる。

【００３８】また、緩衝材と弾性構造体、もしくは弾性
構造体と筐体を一体成形することによって組立容易性の
向上および低コストを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明における第
１の実施の形態にかかるハードディスクパックの緩衝材
および弾性構造体の配置状態を示す平面図、側面図およ
び正面図である。

【図２】本発明における第２の実施の形態にかかるハー
ドディスクパックの緩衝材および弾性構造体の配置状態
を示す平面図である。

【図３】同実施の形態のハードディスクパックにおける
効果を説明するための実験結果を示す図である。

【図４】（ａ）は、本発明における第３の実施の形態に
かかるハードディスクパックの緩衝材および弾性構造体
の配置状態を示す平面図である。（ｂ）および（ｃ）
は、図４（ａ）の要部側面図およびその拡大側面図であ
る。

【図５】（ａ）は、従来のハードディスクパックの外観
を示す斜視図、（ｂ）は、ハードディスクパックの内部
構造を示す斜視図、（ｃ）は内蔵デバイスを取除いた状
態を示す斜視図である。

【図６】（ａ）〜（ｃ）は同従来のハードディスクパッ
クの緩衝材および弾性構造体の配置状態を示す平面図、
側面図および正面図である。

【符号の説明】

２ 背面筐体 ３ 緩衝材 ４，４Ａ，４Ｂ，４Ｄ 弾性構造体 ５ 内蔵デバイス ６ 軸 ９ 規制用突起

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 衝撃を受けた際に圧縮されて衝撃を吸収
   する緩衝材と衝撃を受けた際に弾性変形して衝撃を吸収
   する弾性構造体とを用いて記憶用の内蔵デバイスを支持
   するリムーバブル記憶装置の耐衝撃装置であって、前記
   内蔵デバイスは前記緩衝材に接触して支持された姿勢で
   配置されている一方、前記内蔵デバイスと前記弾性構造
   体とは所定の間隙を有して配置され、衝撃を受けていな
   い実使用時には前記内蔵デバイスと前記弾性構造体とは
   接触しない状態で保持され、ある所定値以上の衝撃が印
   加されると、前記弾性構造体は前記内蔵デバイスと接触
   すると共に変形して衝撃エネルギーを吸収するように構
   成したことを特徴とするリムーバブル記憶装置の耐衝撃
   装置。
2. 【請求項２】 弾性構造体は、金属材料よりなる板バネ
   構造であることを特徴とする請求項１記載のリムーバブ
   ル記憶装置の耐衝撃装置。
3. 【請求項３】 弾性構造体は、樹脂材料よりなる板バネ
   構造であることを特徴とする請求項１記載のリムーバブ
   ル記憶装置の耐衝撃装置。
4. 【請求項４】 弾性構造体が、リムーバブル記憶装置の
   筐体内側に一体成形されることを特徴とする請求項１〜
   ３の何れかに記載のリムーバブル記憶装置の耐衝撃装
   置。
5. 【請求項５】 緩衝材と弾性構造体とが一体成形されて
   いることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のリ
   ムーバブル記憶装置の耐衝撃装置。
6. 【請求項６】 複数の弾性構造体を用いると共に、少な
   くともひとつの前記弾性構造体は、剛性が他の弾性構造
   体と異なることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記
   載のリムーバブル記憶装置の耐衝撃装置。
7. 【請求項７】 衝撃を受けた際に圧縮されて衝撃を吸収
   する緩衝材と衝撃を受けた際に弾性変形して衝撃を吸収
   する弾性構造体とを用いて記憶用の内蔵デバイスを支持
   するリムーバブル記憶装置の耐衝撃装置であって、弾性
   構造体を複数用いると共に、少なくともひとつの前記弾
   性構造体は、剛性が他の弾性構造体と異なることを特徴
   とするリムーバブル記憶装置の耐衝撃装置。
8. 【請求項８】 衝撃を受けた際に圧縮されて衝撃を吸収
   する緩衝材と衝撃を受けた際に弾性変形して衝撃を吸収
   する弾性構造体とを用いて記憶用の内蔵デバイスを支持
   するリムーバブル記憶装置の耐衝撃装置であって、弾性
   構造体は板バネ構造であり、弾性構造体の一端はリムー
   バブル記憶装置の筐体に締結されず、内蔵デバイス側に
   衝撃が印加されると前記弾構造性体は衝撃方向に圧縮さ
   れると共に、前記筐体に締結されない端部は、衝撃方向
   に垂直な方向に前記筐体と接触して移動しながら前記筐
   体との摩擦によって衝撃エネルギーを熱として散逸する
   構成としたリムーバブル記憶装置の耐衝撃装置。
9. 【請求項９】 弾性構造体は板バネ構造であり、弾性構
   造体の一端はリムーバブル記憶装置の筐体に締結され
   ず、内蔵デバイス側に衝撃が印加されると前記弾構造性
   体は衝撃方向に圧縮されると共に、前記筐体に締結され
   ない端部は、衝撃方向に垂直な方向に前記筐体と接触し
   て移動しながら前記筐体との摩擦によって衝撃エネルギ
   ーを熱として散逸する構成とした請求項１〜６の何れか
   に記載のリムーバブル記憶装置の耐衝撃装置。