JP2004192750A

JP2004192750A - トップカバー

Info

Publication number: JP2004192750A
Application number: JP2002361706A
Authority: JP
Inventors: Akira Morio; 亮守尾
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-13
Also published as: JP3981823B2

Abstract

【課題】ベースプレートと組み合わされてＨＤＤ等の装置の筐体をなすトップカバー１において、その制振機能を向上させることができ、もってモータ作動時に発生する振動を小さく抑えることが可能なトップカバー１を提供する。
【解決手段】ベースプレートとともにモータ等の起振源要素を収容する装置の筐体をなすトップカバー１において、当該トップカバー１における起振源外方部位に溝状のリブを設け、前記リブの溝部１１に制振用弾性体１２を配置し、前記弾性体１２に前記弾性体１２の弾性変形態様を拘束する拘束板１３を貼り付ける構成とした。上記起振源は例えば、磁気ディスクを回転させるためのスピンドルモータである。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードディスクドライブに代表されるディスクドライブ装置等に用いられるトップカバーに関するものである。また本発明のトップカバーは、磁気記憶装置のトップカバー、電機・電子機器筐体のトップカバー等として用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、コンピュータのデータ記憶手段として広く一般に用いられるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、記録媒体である磁気ディスクをスピンドルモータで駆動し、磁気ディスクへのデータの書込みや呼出しを磁気ヘッドで行ない、磁気ヘッドをボイスコイルモータ（ＶＣＭ）で駆動する構造を有し、更にこれらの構成部品を、ベースプレートおよびトップカバーの組み合わせよりなる筐体内に収容する構造を有している。
【０００３】
しかしながら、上記ＨＤＤにおいては、従来より、上記スピンドルモータから発生する振動（音振動を含む、以下同じ）が問題となっており、この振動を低減させるべくトップカバーにステンレス等の金属よりなるアコースティックプレート（制振板）を貼り付ける対策も考案されているが（特許文献１参照）、効果は余り良くないのが実情である。
【０００４】
また、従来、防振用のダンパーを有するディスクドライブ装置として特開２００２−１２４０７２号公報に掲載されたものが知られているが（特許文献２参照）、この公報に記載されたダンパーはトップカバーではなく反対側のベースプレートの裏面に配置されるものであり、また、本発明の必須構成要素である溝状のリブ、制振用弾性体および拘束板等を有しないものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２３２８６２号公報
【特許文献２】
特開２００２−１２４０７２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みて、ベースプレートと組み合わされて装置の筐体をなすトップカバーにおいて、その制振機能を向上させることができ、もってモータ作動時に発生する振動を小さく抑えることが可能なトップカバーを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるトップカバーは、ベースプレートとともにモータ等の起振源要素を収容する装置の筐体をなすトップカバーにおいて、当該トップカバーにおける起振源外方部位に溝状のリブを設け、前記リブの溝部に制振用弾性体を配置し、前記弾性体に前記弾性体の弾性変形態様を拘束する拘束板を貼り付けたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の請求項２によるトップカバーは、ベースプレートとともにモータ等の起振源要素を収容する装置の筐体をなすトップカバーにおいて、当該トップカバーにおける起振源外方部位に凹部状の収容部を設け、前記収容部の底面部に溝状のリブを設け、前記リブの溝部に制振用弾性体を配置し、前記弾性体に前記弾性体の弾性変形態様を拘束する拘束板を貼り付け、前記拘束板を前記弾性体とともに前記収容部内に配置したことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の請求項３によるトップカバーは、上記した請求項１または２のトップカバーにおいて、起振源要素が、ディスクドライブ装置における磁気ディスクを回転させるスピンドルモータであることを特徴とするものである。
【００１０】
上記構成を備えた本発明の請求項１によるトップカバーにおいては、トップカバーの起振源外方部位に溝状のリブが設けられているために、このリブの形成による金属板の立体化によってトップカバーの剛性が高められている。したがって起振源から振動が伝わってくると振動の振幅が小さくなり、その結果として振動を低減させることが可能となる。
【００１１】
また、前記リブの溝部に制振用弾性体が配置されているために、起振源から振動が伝わってくると弾性体が弾性変形し、このとき弾性体が振動エネルギーを吸収する。したがって、この弾性体による振動エネルギー吸収作用によっても振動を低減させることが可能となる。
【００１２】
また、前記弾性体に前記弾性体の弾性変形態様を拘束する拘束板が貼り付けられているために、この拘束板によって弾性体の弾性変形が拘束され、弾性体が弾性変形しにくく構成されている。したがって、弾性体の厚みを殊更厚くしなくても弾性体による振動エネルギー吸収作用が高められるために、振動を一層有効に低減させることが可能となる。
【００１３】
更にまた、上記構成を備えた本発明の請求項１によるトップカバーにおいてはトップカバーにおける起振源外方部位に溝状のリブが設けられ、リブの溝部に制振用弾性体が配置され、制振用弾性体に拘束板が貼り付けられているために、この制振用弾性体および拘束板が発揮する「ダイナミックダンパーによる制振作用」によっても振動を低減させることが可能となる。この「ダイナミックダンパーによる制振作用」は、上記構成にもとづいて当該トップカバーに、拘束板および一部の制振用弾性体を質量体とするとともに制振用弾性体をバネとする一種のダイナミックダンパーが構成されるため、このダイナミックダンパーを振動に対して共振させることによって振動エネルギーを吸収するものである。
【００１４】
また、上記構成を備えた本発明の請求項２によるトップカバーにおいては、上記請求項１と同様の作用を発揮するほか、トップカバーの起振源外方部位に凹部状の収容部が設けられてこの収容部の底面部に溝状のリブが設けられているために、立体構造が一層複雑化され、トップカバーの剛性が一層高められている。
【００１５】
また、拘束板が弾性体とともに収容部内に配置されるために、拘束板や弾性体がトップカバーの外側に設けられても筐体の厚みが厚くなることがない。
【００１６】
また、弾性体が大きく弾性変形したときに拘束板が収容部の内面に当接するように構成すれば、この当接によって弾性体の弾性変形量を一定量までに抑えることが可能となる。
【００１７】
本発明で用いる弾性体としては、振動減衰特性に優れた粘弾性体を用いるのが好適である。例えばフッ素ゴム、二トリルブタジエンゴム、アクリルゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、スチレン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー等がこれに当たり、またこれらの混合物でも良い。
【００１８】
また、起振源は例えば、ディスクドライブ装置における磁気ディスクを回転させるためのスピンドルモータであり（請求項３）、この場合には、収容部や溝状リブをスピンドルモータの軸部を中心として配置するのが好適である。
【００１９】
上記請求項１または２の記載において、「溝状のリブ」はこれを換言すると「溝状の立体形状」である。したがってこの表現を用いる場合には、請求項１または２の記載がそれぞれ以下のようになる。
【００２０】
請求項１・・・ベースプレートとともにモータ等の起振源要素を収容する装置の筐体をなすトップカバーにおいて、当該トップカバーにおける起振源外方部位に溝状の立体形状を設け、前記立体形状における溝部に制振用弾性体を配置し、前記弾性体に前記弾性体の弾性変形態様を拘束する拘束板を貼り付けたことを特徴とするトップカバー。
【００２１】
請求項２・・・ベースプレートとともにモータ等の起振源要素を収容する装置の筐体をなすトップカバーにおいて、当該トップカバーにおける起振源外方部位に凹部状の収容部を設け、前記収容部の底面部に溝状の立体形状を設け、前記立体形状における溝部に制振用弾性体を配置し、前記弾性体に前記弾性体の弾性変形態様を拘束する拘束板を貼り付け、前記拘束板を前記弾性体とともに前記収容部内に配置したことを特徴とするトップカバー。
【００２２】
尚、本件出願には、以下の技術的事項が含まれる。
【００２３】
すなわち、上記目的を達成するため、本件出願が提案する一のトップカバーは以下の内容を備えている。
【００２４】
▲１▼ ハードディスクのトップカバーにおいて、
（１）溝状のリブを設け、
（２）（１）のリブの溝部にＴＰＥ・ゴム等の粘弾性体を埋め、
（３）（２）の粘弾性体に拘束板を貼り付ける。
上記（１）のようにすることで、トップカバーの剛性が上がるため、起振源からの振動の振幅が小さくなり、結果、振動を低減することができる。
また、上記（２）のようにすることで、振動によるトップカバーの曲げ変形に伴って粘弾性体相が伸縮変形し、振動エネルギーを吸収するために、更に振動を低減することができる。
また、上記（３）のようにトップカバーおよび拘束板（上下の鋼板）で粘弾性体が拘束されることにより、粘弾性体層を厚くしなくても大きなせん断変形となり、エネルギー吸収性能が高くなるので、更に振動を低減することができる。
更にまた、上記（１）（２）および（３）のようにすることで、「ダイナミックダンパーによる制振作用」を発揮可能となるために、これによっても振動を低減することが可能となる。
【００２５】
▲２▼ カバーに溝状のリブを付与し、溝にエラストマーを配置し、エラストマーにプレートを貼り付ける。カバーに溝状のリブを付与すると、カバー自体の剛性を上げることができ、溝にエラストマーを配置すると、カバー上のプレートをバネ力をもって保持（接着）し、振動を減衰することができる。
【００２６】
▲３▼ トップカバーに設けるリブについては、起振源に対向する部位、特に振動の大きいモータに対向する部位からその周辺にかけて設けることが望ましい。
▲４▼ リブの形状については、モータ部（軸部）を中心に放射状に設けるが、モータ部を中心に同心円状に設けても良く、特にその形状は限定されない。
▲５▼ リブの溝深さは、０．５〜２ｍｍが好ましい。
▲６▼ 拘束板としては、ＳＵＳ等の鋼板で、厚さ０．０５〜１ｍｍが好ましい。また、拘束板はトップカバーに直接接触しないようにするのが好ましく、更に、拘束板を貼り付けた際、拘束板外側面とトップカバー外側面が同一面となるのが好ましい。
【００２７】
また、本発明において、リブ（溝）を設けることの効果を今一度整理すると、以下のようになる。
【００２８】
▲１▼ カバー自体の剛性を向上させることができる。そのことで、カバーの撓み量が小さくなり、内部部品との干渉を防止できる。また、カバーの振動が小さくなり、音振動を抑制する効果がある。
▲２▼ 粘弾性体を設置するに当たっての自由度が大きい。粘弾性体を設置するボリューム（溝深さ、幅）を調整することにより、重量、減衰特性等のアレンジがし易く、周波数特性をコントロールすることが容易になる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００３０】
図１は、本発明の実施例に係るトップカバー１の平面図を示しており、そのＡ−Ａ線拡大断面が図２に示されている。
【００３１】
当該実施例に係るトップカバー１は、ＨＤＤ用トップカバーとして、図３に示すベースプレート２の上面開口部に被せられて、このベースプレート２とともにＨＤＤ用の筐体をなすものである。また、このトップカバー１はステンレスまたはアルミニウム等よりなる金属プレートをプレス加工すること等によって形成されており、その平面上に組立ネジの差込み孔３が所要数（図では六箇所）設けられている。図３のベースプレート２には、スピンドルモータ（図示せず）の駆動により高速回転する磁気ディスク４、磁気ディスク４へのデータの書込みや呼出しを行なう磁気ヘッド６を備えたアーム５、およびアーム５を揺動させるＶＣＭ７等が収容されている。
【００３２】
上記したように磁気ディスク４を高速回転させるべくスピンドルモータが作動すると、このモータを起振源として比較的大きな振動が発生するため、これを抑えるべく当該トップカバー１には以下のような制振構造が設けられている。
【００３３】
すなわち、当該トップカバー１におけるスピンドルモータの外方部位に、上記プレス加工等による立体構造８が設けられており、この立体構造８によってトップカバー１の平面上に凹部状の収容部９が設けられるとともに、この収容部９の底面部に溝状のリブ１０が複数設けられている。
【００３４】
凹部状の収容部９は平面略扇形に形成されており、この扇形はＨＤＤ組立後におけるスピンドルモータの軸部を中心として配置されている。また、この収容部９の底面部に溝状のリブ１０が複数（図では十一箇所）設けられている。この複数の溝状リブ１０はスピンドルモータの軸部を中心として放射状に配置されているが、スピンドルモータの軸部を中心として同心円状に配置されるものであっても良く、その平面形状や配置、設置数などは特に限定されない。リブ１０の溝部１１の深さは０．５〜２ｍｍとされている。
【００３５】
上記凹部状の収容部９内に制振用弾性体１２が配置されて固定されており、この弾性体１２の表面にこの弾性体１２の弾性変形態様を拘束するための拘束板１３が貼り付けられて固定されている。
【００３６】
弾性体１２は、上記したフッ素ゴム、二トリルブタジエンゴム、スチレン系熱可塑性エラストマーまたはウレタン系熱可塑性エラストマー等の粘弾性体によって成形されており、各リブ１０の溝部１１内に充填配置される溝部充填部１２ａと、収容部９の底面部に充填配置されて拘束板１３に対する接合面部をなす平板状の収容部充填部１２ｂとを一体に有している。
【００３７】
拘束板１３は、ステンレス等の鋼板によって厚さ０．０５〜１ｍｍの平板状に成形されており、弾性体１２の収容部充填部１２ｂの上面に貼り付けられて弾性体１２とともに収容部９内に収容されている。この拘束板１３の平面形状は上記収容部９に対応して略扇形に形成されているが、収容部９の扇形よりは一回り小さく形成されており、よってこの拘束板１３はトップカバー１に対して直接接触せず、弾性体１２を介してトップカバー１に支持されている。また、収容部９に収容された拘束板１３はその外面１３ａをトップカバー１の外面１ａと同一平面上に配置させている。
【００３８】
上記構成のトップカバー１によれば、ステンレスまたはアルミニウム等の金属プレートよりなる当該トップカバー１のスピンドルモータ外方部位にプレス加工等による立体構造８が設けられて、この立体構造８によって凹部状の収容部９と複数の溝状リブ１０が設けられているために、この金属プレートの立体構造８によってスピンドルモータ外方部位の剛性が高められている。立体化されて剛性の高められた金属プレートは振動が作用しても響きにくいものである。したがって起振源であるスピンドルモータから振動が伝ってくると振動の振幅を小さくすることから、振動を低減させることができる。
【００３９】
また、凹部状の収容部９とその底面部に設けられた複数の溝状リブ１０内に粘弾性体よりなる弾性体１２が配置されているために、起振源であるスピンドルモータから振動が伝ってくるとトップカバー１の振動を受けて弾性体１２が弾性変形し、このとき弾性体１２が振動エネルギーを吸収する。したがって、この弾性体１２による振動エネルギー吸収作用によっても振動を有効に低減させることができる。弾性体１２のうち、リブ１０の溝部１１毎に充填配置された溝部充填部１２ａは、その配置に応じて個別に弾性変形可能なため、その配置に応じて振動を減衰させるべく適切に弾性変形することが可能である。
【００４０】
また、弾性体１２の表面にステンレス等の金属プレートよりなる拘束板１３が貼り付けられているために、この拘束板１３によって弾性体１２の弾性変形が拘束され、弾性体１２が弾性変形しにくく構成されている。したがって、弾性体１２の厚みを殊更厚くしなくても弾性体１２による振動エネルギー吸収作用が高められるために、振動を一層有効に低減させることができる。
【００４１】
また、拘束板１３および一部の弾性体１２を質量体とするとともに弾性体１２をバネとする一種のダイナミックダンパーが構成されるために、このダイナミックダンパーを振動に対して共振させることによって振動エネルギーを吸収することもできる。
【００４２】
また、上記構成のトップカバー１においては併せて、拘束板１３が弾性体１２とともに収容部９内に配置されているために、拘束板１３や弾性体１２がトップカバー１の外側に設けられても筐体全体としての厚みが厚くなることがない。したがって、制振部の付加による筐体の大型化を防止することができる。
【００４３】
また、収容部９内に配置された拘束板１３が当初、トップカバー１に非接触とされて弾性体１２が大きく弾性変形したときに拘束板１３が収容部９の内面に当接するように構成されているために、この当接によって弾性体１２の弾性変形量が一定量までに抑えられている。したがって、弾性体１２が過度に大きく弾性変形して早期に劣化するのを防止することができる。
【００４４】
尚、当該実施例に係るトップカバーの振動発生状況を比較例とともに試験したところ、図４のグラフ図および下記表１に示す結果を得た。
【００４５】
比較例１は、トップカバーのスピンドルモータ外方部位を平板状のままとした旧来品であり、比較例２は、トップカバーのスピンドルモータ外方部位を平板状としたままその外面にアコースティックプレートを貼り付けた市販品であり、これらの実施例、比較例１および比較例２に係るトップカバーをそれぞれ、図５の▲１▼〜▲５▼で示す位置で音圧測定した。
【００４６】
測定結果は、図４および表１のとおり、測定箇所▲１▼〜▲５▼のうち特に起振源であるスピンドルモータに近い測定箇所▲１▼〜▲３▼において、実施例に係るトップカバーに発生する振動が小さいことを確認することができた。
【００４７】
【表１】

【００４８】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００４９】
すなわち先ず、上記構成を備えた本発明の請求項１によるトップカバーにおいては、トップカバーの起振源外方部位に溝状のリブが設けられているために、トップカバーの剛性が高められており、リブの溝部に制振用弾性体が配置されているために、弾性体が振動エネルギーを吸収し、弾性体に拘束板が貼り付けられているために、弾性体が振動エネルギーを多く吸収することが可能とされている。したがって、これらの構成および作用によって起振源からの振動を有効に低減させることができる。また、拘束板および一部、制振用弾性体を質量体とするとともに制振用弾性体をバネとするダイナミックダンパーの共振作動による制振作用によっても振動を有効に低減させることができる。
【００５０】
またこれに加えて、上記構成を備えた本発明の請求項２によるトップカバーにおいては、上記請求項１と同様の作用効果を発揮するほか、トップカバーの起振源外方部位に凹部状の収容部が設けられてこの収容部の底面部に溝状のリブが設けられているため、トップカバーの剛性が一層高められている。したがって、起振源からの振動を一層有効に低減させることができる。また、拘束板が弾性体とともに収容部内に配置されるために、筐体の厚みが厚くなるのを防止することができ、併せて弾性体の弾性変形量を一定量までに制限することができる。
【００５１】
また、本発明の請求項３によるトップカバーによれば、起振源がディスクドライブ装置における磁気ディスクを回転させるためのスピンドルモータとされているために、スピンドルモータの作動時に発生する振動を有効に低減させることができ、スピンドルモータを備えたディスクドライブ装置の静粛性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るトップカバーの平面図
【図２】図１におけるＡ−Ａ線拡大断面図
【図３】同トップカバーと組み合わされるベースプレートの平面図
【図４】比較試験の結果を示すグラフ図
【図５】同比較試験における振動測定位置を示す説明図
【符号の説明】
１トップカバー
１ａ，１３ａ外面
２ベースプレート
３差込み孔
４磁気ディスク
５アーム
６磁気ヘッド
７ＶＣＭ
８立体構造
９収容部
１０溝状のリブ
１１溝部
１２制振用弾性体
１２ａ溝部充填部
１２ｂ収容部充填部
１３拘束板

Claims

ベースプレート（２）とともにモータ等の起振源要素を収容する装置の筐体をなすトップカバー（１）において、
当該トップカバー（１）における起振源外方部位に溝状のリブ（１０）を設け、前記リブ（１０）の溝部（１１）に制振用弾性体（１２）を配置し、前記弾性体（１２）に前記弾性体（１２）の弾性変形態様を拘束する拘束板（１３）を貼り付けたことを特徴とするトップカバー。
ベースプレート（２）とともにモータ等の起振源要素を収容する装置の筐体をなすトップカバー（１）において、
当該トップカバー（１）における起振源外方部位に凹部状の収容部（９）を設け、前記収容部（９）の底面部に溝状のリブ（１０）を設け、前記リブ（１０）の溝部（１１）に制振用弾性体（１２）を配置し、前記弾性体（１２）に前記弾性体（１２）の弾性変形態様を拘束する拘束板（１３）を貼り付け、前記拘束板（１３）を前記弾性体（１２）とともに前記収容部（９）内に配置したことを特徴とするトップカバー。
請求項１または２のトップカバーにおいて、
起振源要素が、ディスクドライブ装置における磁気ディスク（４）を回転させるスピンドルモータであることを特徴とするトップカバー。