JP2006038066A

JP2006038066A - 精密機器用ダンパ

Info

Publication number: JP2006038066A
Application number: JP2004217306A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kishimoto; 昌之岸本
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2004-07-26
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2006-02-09

Abstract

【課題】携帯用ＨＤＤ等の精密機器に対する取付スペースが小さく、衝撃吸収性に優れ、振動吸収性に優れたダンパ１を提供する。
【解決手段】機器本体に取り付けられる取付部１１と、この取付部１１から衝撃入力方向へ延びて機器本体の外側の部材と当接される所要数の緩衝部１２〜１４からなる。緩衝部１２〜１４には孔１２ａ〜１４ａが開設され、このため、前記衝撃入力方向への荷重によって、衝撃入力方向と直行する方向へ曲げ変形され、これによって低ばねとなって優れた緩衝性を奏する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば携帯用あるいは車載用のコンピュータ端末機器におけるハードディスク装置（以下、ＨＤＤという）等、精密機器の防振技術に関する。

携帯用ＨＤＤには、過って落としたときに内部のハードディスクを含む精密部品が破損しないように、衝撃吸収性の高いＩＩＲ等のゴムや、ウレタンゲル材等からなるダンパが設けられており、その従来例としては、下記の特許文献に記載されたような種々のものが知られている。
特開平７−２９３６３号公報特開平１１−１７７２６１号公報特開２００３−２７２３６７特開２００３−２９７０６８特開２００４−１２７４３８特開２００４−１３４０３６特公平６−６６１１１号公報特開平１１−３７１９８号公報特開平１１−２４２８８１号公報

この種のダンパにおいて、落下等に対する優れた衝撃吸収性を得るには、ゴム材料固有の衝撃吸収性能と適度なばね定数を持つことで、やんわりと衝撃を受止めることができるものであることが望ましい。ところが、上記特許文献に記載されたダンパは、いずれもシート状、あるいはブロック形状のダンパをＨＤＤの周囲に配置し、弾性材料の圧縮特性によってＨＤＤを支持しているため、比較的ばね定数が高く、したがって、振動吸収性は確保されるが、落下などによる衝撃入力の際に、ＨＤＤへの衝撃伝達を有効に抑えることが困難であった。

また、優れた衝撃吸収性を得るには、材料自体の衝撃吸収性のみならず、衝撃吸収時間をできるだけ長くする構造とすることが重要である。そして、長い衝撃吸収時間を確保するためには、一般にばね定数の小さなゴム状弾性材料を用いるが、材料が柔軟すぎると、衝撃により材料が急激に圧縮変形され、変形しきったときにＨＤＤに衝撃がかかってしまうおそれがある。したがって、それを避けるためにはダンパの肉厚を大きくする必要があり、取付スペースが大きくなる問題があった。しかも、ダンパのばね定数が低く変形が大きいと、ＨＤＤの作動に伴う振動が自励振動により増幅されてしまい、ＨＤＤの書き込みや読み出し動作に不具合が発生するおそれもあった。

また、ばね定数が異なる２種類以上のダンパを用いて、耐衝撃と振動吸収性の両立を図ることも考えられるが、この場合は、２種類以上の部材を組み込むことによって製造コストがかさむ問題がある。

本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、携帯用ＨＤＤ等の精密機器に対する取付スペースが小さく、衝撃吸収性に優れ、しかも振動吸収性に優れたダンパを提供することにある。

上述の技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る精密機器用ダンパは、機器本体に取り付けられる取付部と、この取付部から衝撃入力方向へ延びて前記機器本体の外側の部材と当接し、前記衝撃入力方向と直交する方向への曲げ変形が可能な所要数の緩衝部からなるものである。

上記構成によれば、衝撃吸収性を、材料自体の柔軟性に依存せずに、緩衝部の曲げ変形によって低ばねとしているものであるため、ダンパの材料としては、比較的硬く高減衰の材料を使用することができる。このため、軟らかい材料を用いた場合のように肉厚を大きくしなくても、衝撃を受けたときの緩衝部の曲げ変形によって、機器本体への衝撃入力を有効に緩和することができ、振動減衰性に優れた材料を使うことができるので、自励振動等による振動の増幅を防止できる。

請求項２の発明に係る精密機器用ダンパは、請求項１に記載の構成において、緩衝部が、Ｘ方向へ突設されたＸ方向緩衝部と、Ｘ方向に対して垂直なＹ方向へ突設されたＹ方向緩衝部と、Ｘ方向及びＹ方向に対して垂直なＺ方向へ突設されたＺ方向緩衝部のうちいずれか１以上を含むものである。

請求項３の発明に係る精密機器用ダンパは、請求項１に記載の構成において、緩衝部が、この緩衝部に形成された孔又は凹部によって曲げ変形可能な形状をなすものである。

請求項１の発明に係る精密機器用ダンパによれば、衝撃を受けたときに、その衝撃入力方向へ緩衝部が曲げ変形することによって、機器本体への衝撃を有効に緩和することができ、肉厚を大きくする必要がないので取付スペースを小さくすることができ、振動減衰性に優れた材料を使うことによって、自励振動も防止される。

請求項２の発明に係る精密機器用ダンパによれば、三次元のあらゆる方向の衝撃を緩和することができる。

請求項３の発明に係る精密機器用ダンパによれば、緩衝部に孔を開設するだけの簡素な形状によって、請求項１の効果を実現することができる。

以下、本発明に係る精密機器用ダンパの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第一の形態によるダンパ１を単体で示す斜視図、図２は、図１のダンパ１の構造を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面図、（Ｄ）は（Ａ）におけるＤ−Ｄ断面図、図３は、図１のダンパ１が取り付けられるＨＤＤ本体２をＹ方向から見た側面図、図４は同じくＺ方向から見た平面図、図５は、ＨＤＤ本体２に図１のダンパ１を装着した状態をＹ方向から見た一部断面を表す側面図、図６は、同じくＺ方向から見た平面図、図７は、同じくＸ方向から見た側面図である。

なお、以下の説明でいうＸ方向とは、図３における左右方向のことであり、Ｙ方向とは、図３の投影方向のことであり、Ｚ方向とは、図３における上下方向（図４の投影方向）のことであり、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、それぞれ他の２方向に対して垂直である。

まず図１及び図２に示されるように、本発明に係る精密機器用ダンパ１は、ゴム状弾性材料によって成形されたものであって、取付部１１と、この取付部１１から装着状態におけるＸ方向へ延びるＸ方向緩衝部１２と、取付部１１から装着状態におけるＹ方向両側へ延びる一対のＹ方向緩衝部１３，１３と、取付部１１から装着状態におけるＺ方向へ延びるＺ方向緩衝部１４とからなる。

取付部１１には、後述する突起２３に嵌着可能であって開口形状が略長方形の嵌合孔１１ａが、Ｚ方向に開設されている。Ｘ方向緩衝部１２は直方体状の突出形状を呈し、開口形状が長円形であってＺ方向へ貫通した貫通孔１２ａが開設されている。Ｙ方向緩衝部１３，１３は、それぞれＸ方向両側面が先窄まり状に傾斜した突出形状を呈し、それぞれ、開口形状が長円形又は台形であってＺ方向へ貫通した貫通孔１３ａが開設されている。Ｚ方向緩衝部１４は直方体状の突出形状を呈し、嵌合孔１１ａと連続すると共にＸ方向へ貫通した貫通孔１４ａが開設されている。貫通孔１２ａ〜１４ａは、請求項１に記載された孔に相当する。

Ｘ方向緩衝部１２は、貫通孔１２ａのＹ方向両側部分１２ｂ，１２ｂが、Ｘ方向への圧縮荷重によってＹ方向へ開くような曲げモーメントが作用するものであり、同様に、Ｙ方向緩衝部１３は、貫通孔１３ａのＸ方向両側部分１３ｂ，１３ｂが、Ｙ方向への圧縮荷重によってＸ方向へ開くような曲げモーメントが作用するものであり、Ｚ方向緩衝部１４は、貫通孔１４ａのＹ方向両側部分１４ｂ，１４ｂが、Ｚ方向への圧縮荷重によってＹ方向へ開くような曲げモーメントが作用するものである。

図３及び図４に示されるＨＤＤ本体２は、請求項１に記載された機器本体に相当するものであって、直方体状を呈する本体ケース２１のＺ方向両端に、一対のブラケット２２，２２が設けられ、各ブラケット２２には、それぞれＸ方向両端近傍に位置する各一対の突起２３，２３がＺ方向へ突設されている。すなわち、突起２３は、ＨＤＤ本体２の四隅近傍に位置している。

先の図１及び図２に示されるダンパ１は、図５及び図７に示されるように、取付部１１に開設された嵌合孔１１ａを、ブラケット２２の突起２３に密嵌することによって、このブラケット２２を介してＨＤＤ本体２に取り付けられるものである。各ダンパ１は、その取付状態において、Ｘ方向緩衝部１２がＨＤＤ本体２（ブラケット２２）のＸ方向両端２ａ，２ｂからＸ方向へ突出しており、図６及び図７に示されるように、Ｙ方向緩衝部１３，１３がＨＤＤ本体２（ブラケット２２）のＹ方向端部２ｃ，２ｄからＹ方向へ突出しており、図５及び図７に示されるように、Ｚ方向緩衝部１４がブラケット２２の突起２３の先端よりもＺ方向へ突出している。

また、各ダンパ１は、その取付状態において、Ｘ方向緩衝部１２、Ｙ方向緩衝部１３，１３及びＺ方向緩衝部１４は、外ケース３の内面に、適当なつぶし代をもって当接している。外ケース３は、請求項１に記載された機器本体の外側の部材に相当するものである。そして、前記つぶし代は、ＨＤＤ本体２が外ケース３を介して外部からの衝撃を受けたときに、有効に衝撃エネルギを吸収可能であると共に、衝撃入力によるＨＤＤ本体２の相対変位方向と反対側のダンパ１と外ケース３の内面との間に空隙が発生したり、リバウンドによる衝撃を受けないような初期圧縮力を得るために、０〜３０％程度の範囲で適切に設定される。

以上のように構成された本発明の第一の形態によるダンパ１は、携帯用ＨＤＤが落下等によって外部から衝撃を受けたときに、衝撃エネルギを外ケース３とＨＤＤ本体２の間でダンパ１におけるＸ方向緩衝部１２、Ｙ方向緩衝部１３，１３又はＺ方向緩衝部１４の曲げ変形によって吸収し、ＨＤＤ本体２への衝撃を有効に緩和するものである。

図８は、Ｘ方向の衝撃を受けた状態をＺ方向から見た部分平面図、図９は、Ｙ方向の衝撃を受けた状態をＺ方向から見た部分平面図、図１０は、Ｚ方向の衝撃を受けた状態をＸ方向から見た部分側面図である。

外ケース３から、落下等によるＸ方向の衝撃を受けた場合は、図８に示されるように、外ケース３とＨＤＤ本体２との間で、Ｘ方向緩衝部１２がＸ方向の圧縮荷重を受ける。このとき、Ｘ方向緩衝部１２は、貫通孔１２ａの存在によってそのＹ方向両側部分１２ｂ，１２ｂが曲げ変形するため、ばね定数が低く、このため、ＨＤＤ本体２へのＸ方向の衝撃の伝達が有効に緩和される。加えて、Ｙ方向緩衝部１３，１３及びＺ方向緩衝部１４が外ケース３の内面とＸ方向へ摺動し、又は外ケース３の内面との間でＸ方向への剪断を受けるので、これによってもＸ方向の衝撃が有効に緩和される。

また、外ケース３から、落下等によるＹ方向の衝撃を受けた場合は、図９に示されるように、外ケース３とＨＤＤ本体２との間で、Ｙ方向緩衝部１３がＹ方向の圧縮荷重を受ける。このとき、Ｙ方向緩衝部１３は、貫通孔１３ａの存在によってそのＸ方向両側部分１３ｂ，１３ｂが曲げ変形するため、ばね定数が低く、このため、ＨＤＤ本体２へのＹ方向の衝撃の伝達が有効に緩和される。加えて、Ｘ方向緩衝部１２及びＺ方向緩衝部１４が外ケース３の内面とＹ方向へ摺動し、又は外ケース３の内面との間でＹ方向への剪断を受けるので、これによってもＹ方向の衝撃が有効に緩和される。

また、外ケース３から、落下等によるＺ方向の衝撃を受けた場合は、図１０に示されるように、外ケース３とＨＤＤ本体２との間で、Ｚ方向緩衝部１４がＺ方向の圧縮荷重を受ける。このとき、Ｚ方向緩衝部１４は、貫通孔１４ａの存在によってそのＹ方向両側部分１４ｂが曲げ変形するため、ばね定数が低く、このため、ＨＤＤ本体２へのＺ方向の衝撃の伝達が有効に緩和される。加えて、Ｘ方向緩衝部１２及びＹ方向緩衝部１３，１３が外ケース３の内面とＺ方向へ摺動し、又は外ケース３の内面との間でＺ方向への剪断を受けるので、これによってもＺ方向の衝撃が有効に緩和される。

したがって、上述の形態によるダンパ１は、Ｘ方向緩衝部１２、Ｙ方向緩衝部１３，１３及びＺ方向緩衝部１４の曲げ変形によって、材料自体の柔軟性に依存せずに、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の全ての方向に対して低ばねを実現しているものであるため、ダンパの材料としては、比較的硬く（例えば硬度20〜80ShoreA）、高減衰の材料を使用することができる。このため、軟らかい材料を用いた場合のように肉厚を大きくしなくても、衝撃を受けたときのＸ方向緩衝部１２、Ｙ方向緩衝部１３，１３又はＺ方向緩衝部１４の曲げ変形によって、ＨＤＤ本体２への衝撃を有効に緩和することができ、振動減衰性に優れた材料を使うことができるので、自励振動等による振動増幅を防止できる。

次に図１１は、本発明の第二の形態による精密機器用ダンパ１を単体で示す斜視図である。この形態によるダンパ１もゴム状弾性材料によって成形されたものであって、基本的には第一の形態と同様、取付部１１と、この取付部１１から装着状態におけるＸ方向へ延びるＸ方向緩衝部１２と、取付部１１から装着状態におけるＹ方向両側へ延びる一対のＹ方向緩衝部１３，１３と、取付部１１から装着状態におけるＺ方向へ延びるＺ方向緩衝部１４とからなり、先に説明した図５及び図６と同様に取り付けられるものである。

この形態においては、Ｘ方向緩衝部１２のＹ方向両側面１２ｂ’及びＺ方向緩衝部１４のＹ方向両側面１４ｂ’が、Ｙ方向緩衝部１３と同様、先窄まり状に傾斜した突出形状となっているが、その機能は、第一の形態と基本的には同様である。そして、このような形状のバリエーションによって、圧縮荷重を受けたときの曲げモーメントや圧縮力を適切に設定することができる。

本発明の第一の形態によるダンパを単体で示す斜視図である。図１のダンパの構造を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面図、（Ｄ）は（Ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。図１のダンパが取り付けられる携帯用ＨＤＤ本体をＹ方向から見た側面図である。図１のダンパが取り付けられる携帯用ＨＤＤ本体をＺ方向から見た平面図である。携帯用ＨＤＤ本体に図１のダンパを装着した状態をＹ方向から見た一部断面を表す側面図である。携帯用ＨＤＤ本体に図１のダンパを装着した状態をＺ方向から見た平面図である。携帯用ＨＤＤ本体に図１のダンパを装着した状態をＸ方向から見た一部断面を表す側面図である。携帯用ＨＤＤ本体に図１のダンパを装着した状態において、Ｘ方向の衝撃を受けた状態をＺ方向から見た部分平面図である。携帯用ＨＤＤ本体に図１のダンパを装着した状態において、Ｙ方向の衝撃を受けた状態をＺ方向から見た部分平面図である。携帯用ＨＤＤ本体に図１のダンパを装着した状態において、Ｚ方向の衝撃を受けた状態をＸ方向から見た部分側面図である。本発明の第二の形態によるダンパを単体で示す斜視図である。

符号の説明

１ダンパ
１１取付部
１１ａ嵌合孔
１２Ｘ方向緩衝部
１２ａ，１３ａ，１４ａ貫通孔（孔）
１２ｂＹ方向両側部分
１３Ｙ方向緩衝部
１３ｂＸ方向両側部分
１４Ｚ方向緩衝部
１４ｂＹ方向両側部分
２ＨＤＤ本体（機器本体）
２１本体ケース
２２ブラケット
２３突起
３外ケース（機器本体の外側の部材）

Claims

機器本体（２）に取り付けられる取付部（１１）と、この取付部（１１）から衝撃入力方向へ延びて前記機器本体（２）の外側の部材（３）と当接し、前記衝撃入力方向と直交する方向への曲げ変形が可能な所要数の緩衝部（１２〜１４）からなることを特徴とする精密機器用ダンパ。
緩衝部が、Ｘ方向へ突設されたＸ方向緩衝部（１２）と、Ｘ方向に対して垂直なＹ方向へ突設されたＹ方向緩衝部（１３）と、Ｘ方向及びＹ方向に対して垂直なＺ方向へ突設されたＺ方向緩衝部（１４）のうちいずれか１以上を含むことを特徴とする請求項１に記載の精密機器用ダンパ。
緩衝部（１２〜１４）が、この緩衝部（１２〜１４）に開設された孔（１２ａ〜１４ａ）によって曲げ変形可能な形状をなすことを特徴とする請求項１に記載の精密機器用ダンパ。