JP2008204585A - Shock absorbing material for electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば電子機器としてのコンピュータの電子部品であるハードディスク、シーディーロム(CD−ROM)、光ディスク等を支持するために用いられ、衝撃を緩衝することにより電子部品を保護するための電子機器用衝撃緩衝材に関するものである。 The present invention is used to support, for example, a hard disk, a CD ROM, an optical disk and the like, which are electronic components of a computer as an electronic device, and protects the electronic component by buffering an impact. The present invention relates to an impact buffer material.
従来、この種の電子機器のうち、特に携帯電話機、デジタルカメラ、ポータブルミュージックプレーヤー等においては、ポケットやカバン等に入れて持ち運んで使用するという性質上、衝撃を受けることが多い。その場合、電子機器に組み込まれている電子部品としてのハードディスク等は衝撃に弱いことから、受けた衝撃を緩衝するための手段が施されている。 Conventionally, among these types of electronic devices, particularly cellular phones, digital cameras, portable music players, and the like, they are often shocked due to the property of being carried in pockets or bags. In that case, since a hard disk or the like as an electronic component incorporated in the electronic device is vulnerable to impact, means for buffering the received impact is provided.
例えば、ハードディスク等の電子部品とその電子部品筐体との間に介在され、電子部品に加わる衝撃を吸収する携帯型電子機器のインシュレーターが知られている(例えば、特許文献1を参照)。すなわち、係るインシュレーターは、第1のインシュレーター構成部材と、該第1のインシュレーター構成部材よりも低硬度の素材で作られた第2のインシュレーター構成部材とを備えている。そして、該第2のインシュレーター構成部材は、第1のインシュレーター構成部材の電子部品筐体と対向する面から略半球状又は錐形状に突出して先端部が電子機器筐体に接触するように形成されている。
ところが、特許文献1に記載されたインシュレーターでは、低硬度の第2のインシュレーター構成部材が第1のインシュレーター構成部材に一定間隔をおいて略半球状に突出するように埋め込まれている。このため、インシュレーターが衝撃を受けたときには、主として第2のインシュレーター構成部材による吸収によってその緩衝効果が得られるようになっている。しかしながら、低硬度の第2のインシュレーター構成部材による吸収のみでは、受けた衝撃による撓みが大きく、振動の減衰が遅くなり、衝撃の緩衝効果としては満足できるものではなかった。
However, in the insulator described in
そこで本発明の目的とするところは、衝撃吸収、振動吸収などにより衝撃を効果的に緩衝することができる電子機器用衝撃緩衝材を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an impact cushioning material for electronic equipment that can effectively cushion an impact by impact absorption, vibration absorption, or the like.
上記の目的を達成するために、請求項1の電子機器用衝撃緩衝材は、電子機器を構成する電子部品と、該電子部品を支持する電子部品支持体との間に介装されて衝撃を緩衝するものである。そして、前記電子部品に沿って延びるように形成され、電子部品に接触する接触部と、該接触部の外側に接触部を覆うように設けられる弾性部と、該弾性部の外側に弾性部を覆うように設けられる保持部とが固着されて一体的に構成され、前記接触部と保持部とは弾性部よりも高硬度に形成されると共に、前記接触部、弾性部及び保持部は断面コの字状に形成され、電子部品の端縁部が嵌合されて固着されるように構成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an impact shock absorbing material for an electronic device according to
請求項2の電子機器用衝撃緩衝材は、請求項1に係る発明において、前記接触部及び保持部のヤング率は1.0×103〜3.0×105MPaであると共に、弾性部のJIS K6253によるデュロメータ Eタイプ硬度が5度以上からデュロメータ Aタイプ硬度が30度以下であることを特徴とする。
The impact buffer material for electronic equipment according to claim 2 is the invention according to
請求項3の電子機器用衝撃緩衝材は、請求項1又は請求項2に係る発明において、前記接触部と保持部とは同種の材料で形成されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the invention according to the first or second aspect, the contact portion and the holding portion are formed of the same kind of material.
本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
請求項1の電子機器用衝撃緩衝材は電子部品に沿って延びるように形成され、電子部品に接触する接触部と、該接触部の外側に接触部を覆うように設けられる弾性部と、該弾性部の外側に弾性部を覆うように設けられる保持部とが固着されて一体的に構成され、接触部と保持部とが弾性部よりも高硬度に形成されている。かつ、接触部、弾性部及び保持部は断面コの字状に形成され、電子部品の端縁部が嵌合されて固着されるように構成されている。
According to the present invention, the following effects can be exhibited.
The shock absorber for an electronic device according to
このため、電子機器が衝撃を受けたとき、その衝撃力が電子部品に伝達され、電子機器用衝撃緩衝材の断面コの字状を形成する一方の突出部に圧縮力として加えられる。このとき、衝撃力は接触部を介して弾性部で主に吸収されると共に、接触部及び保持部で減衰されるものと考えられ、さらに振動が接触部及び保持部で遮断されるものと考えられる。加えて、衝撃緩衝材は一体的に構成されていると共に、電子部品に固着されていることから、前記一方の突出部の変位に追従するように他方の突出部が引っ張られて伸張力を受け、圧縮力を受ける一方の突出部と同様の緩衝作用を奏することができる。従って、電子機器用衝撃緩衝材は、衝撃吸収、振動吸収などにより衝撃を効果的に緩衝することができる。 For this reason, when the electronic device receives an impact, the impact force is transmitted to the electronic component, and is applied as a compressive force to one of the protrusions forming the U-shaped cross section of the shock absorber for the electronic device. At this time, it is considered that the impact force is mainly absorbed by the elastic portion through the contact portion and is attenuated by the contact portion and the holding portion, and further, the vibration is considered to be blocked by the contact portion and the holding portion. It is done. In addition, since the shock-absorbing material is integrally formed and fixed to the electronic component, the other protrusion is pulled to receive an extension force so as to follow the displacement of the one protrusion. The same buffering action as that of the one projecting portion that receives the compressive force can be obtained. Therefore, the shock absorbing material for electronic equipment can effectively buffer the shock by shock absorption, vibration absorption or the like.
請求項2の発明の電子機器用衝撃緩衝材では、接触部及び保持部のヤング率は1.0×103〜3.0×105MPaであると共に、弾性部のJIS K6253によるデュロメータ Eタイプ硬度が5度以上からデュロメータ Aタイプ硬度が30度以下であり、デュロメータ Aタイプ硬度30度はヤング率1MPaに相当する。従って、請求項1に係る発明の効果に加えて、接触部及び保持部と弾性部との硬さの差が十分に大きいことから、双方の機能を効果的に発揮させることができる。
In the shock absorber for electronic equipment according to the invention of claim 2, the Young's modulus of the contact portion and the holding portion is 1.0 × 10 3 to 3.0 × 10 5 MPa, and the durometer E type according to JIS K6253 of the elastic portion The durometer A type hardness is 30 degrees or less from a hardness of 5 degrees or more, and the durometer A type hardness of 30 degrees corresponds to a Young's modulus of 1 MPa. Therefore, in addition to the effect of the invention according to
請求項3の発明の電子機器用衝撃緩衝材では、接触部と保持部とは同種の材料で形成されていることから、請求項1又は請求項2に係る発明の効果に加え、接触部と保持部とが同様の挙動を示し、電子機器用衝撃緩衝材の設計を容易にすることができると共に、構成を簡単にすることができる。
In the shock absorber for electronic equipment of the invention of claim 3, since the contact part and the holding part are formed of the same kind of material, in addition to the effect of the invention according to
以下、本発明の最良と思われる実施形態について詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態における電子機器用衝撃緩衝材(以下、単に衝撃緩衝材ともいう)10は、電子機器を構成する電子部品としてのハードディスク11と、該ハードディスク11を支持する電子部品支持体としての電子部品筐体12との間に介装されて衝撃を緩衝するものである。この電子機器用衝撃緩衝材10は、板状に形成されたハードディスク11の端縁部(周縁部)11aに沿って延びるように、断面コの字状に形成されている。係る電子機器用衝撃緩衝材10は、ハードディスク11の端縁部11aに嵌合されて接触(面接触)支持する接触部13と、該接触部13に沿って延び、その外周面を覆うように設けられる弾性部14と、該弾性部14の外周面を覆うように設けられる保持部15とが固着されて一体的に構成されている。言い換えれば、衝撃緩衝材10は、弾性部14を中心にしてその両側に接触部13と保持部15とが接合されたサンドイッチ状に形成されている。なお、図1において、接触部13及び保持部15の厚さは、弾性部14の厚さに比べ誇張して厚く描かれている。
In the following, embodiments that are considered to be the best of the present invention will be described in detail.
As shown in FIG. 1, an impact shock absorbing material for electronic equipment (hereinafter also simply referred to as an impact cushioning material) 10 in this embodiment includes a
図2に示すように、衝撃緩衝材10はそれぞれコの字状に形成された接触部13、弾性部14及び保持部15が一体化されて構成されている。
断面コの字状に形成された電子機器用衝撃緩衝材10は、図1の上下方向に延びる本体部16から上部突出部17と下部突出部18とがハードディスク11を挟んで対向するように突出形成されて構成されている。上部突出部17にはハードディスク11の端縁部11aの上面が面接触し、下部突出部18にはハードディスク11の端縁部11aの下面が面接触すると共に、本体部16の内面にはハードディスク11の端縁部11aの周面が当接して面接触している。そして、図1の二点鎖線に示すように、電子機器が衝撃を受けてハードディスク11に下方への力が加わったときには、衝撃緩衝材10の下部突出部18が図1の矢印方向へ圧縮されて収縮するように変形すると同時に、上部突出部17が図1の矢印方向へ引っ張られて伸張するように変形し、衝撃を緩衝するようになっている。
As shown in FIG. 2, the
The shock-absorbing
前記接触部13及び保持部15は、弾性部14よりも高硬度に形成されている。このように、接触部13及び保持部15を硬く形成し、弾性部14を柔らかく形成することにより、弾性部14で衝撃力を吸収する機能を発現することができると共に、接触部13及び保持部15で衝撃を減衰させたり、振動を遮断させたりする機能を発現することができる。接触部13、保持部15及び弾性部14の硬さは例えばヤング率によって表され、接触部13及び保持部15のヤング率は1.0×103〜3.0×105MPaであることが好ましい。また、弾性部14のJIS K6253によるデュロメータ Eタイプ硬度が5度以上からデュロメータ Aタイプ硬度が30度以下であることが好ましい。弾性部14の硬さを規定する基準が下限と上限とで異なるのは、Eタイプ硬度では高硬度の測定が困難であり、Aタイプ硬度では低硬度の測定が困難であるためである。Aタイプ硬度が30度以下であることが好ましいということは、ヤング率で言えば1MPa以下であることが好ましい。このように、両者のヤング率の差を103から105のオーダーに設定することで、両者の機能を明確に発揮させることができる。ここで、ヤング率は、弾性範囲で応力に対するひずみが一定であるというフックの法則に基づいて算出される係数である。このヤング率が大きいほど剛性(硬さ)が高く、応力に対する変形が小さくなる。
The
接触部13及び保持部15のヤング率が1.0×103MPaより小さい場合には、接触部13及び保持部15の硬さが不足する傾向を示し、その機能の発現が低下する。一方、接触部13及び保持部15のヤング率が3.0×105MPaでより大きい場合には、接触部13及び保持部15の硬さが過大になる傾向を示し、その機能が強く発現されて弾性部14の機能発現を妨げるおそれがある。また、弾性部14のデュロメータ Eタイプ硬度が5度より小さい場合には、弾性部14の強度の確保が難しく、成形が困難であり、好ましくない。一方、弾性部14のデュロメータ Aタイプ硬度が30度より大きい場合には、衝撃や振動の吸収性が低下して好ましくない。
When the Young's modulus of the
接触部13及び保持部15を構成する材料としては、例えば鋼鉄(ヤング率2.06×105MPa)、アルミニウム(ヤング率7.03×104MPa)、銅(ヤング率1.30×105MPa)等の金属、ABS樹脂(ヤング率2.06×103MPa)、ポリプロピレン樹脂(ヤング率1.47×103MPa)等の合成樹脂などが用いられる。弾性部14を構成する材料としては、例えばゴム、ゲルなどが用いられる。ゴムとしては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。また、ゲルとしては、スチレン系ゲル、シリコーンゲル等が挙げられる。
Examples of materials constituting the
前記接触部13と保持部15とを同種の材料で形成することにより、これら接触部13と保持部15とが同じような挙動を示し、衝撃緩衝材10を製造するに当たってその設計を容易に行うことができると共に、それらの構成を簡単にすることができる。
By forming the
ところで、電子機器用衝撃緩衝材10においては、下部突出部18及び上部突出部17が収縮又は伸張するような力により曲げ応力を受けることから、その物性として曲げ剛性が重要である。この曲げ剛性は、前記ヤング率に断面の慣性モーメントを乗じた値である。慣性モーメントは、ヤング率が一定であれば、下部突出部18又は上部突出部17の断面積、つまり下部突出部18又は上部突出部17の厚さに比例する。従って、電子機器用衝撃緩衝材10の性能は、この曲げ剛性を最も重要な指標として決定される。
By the way, in the
衝撃緩衝材10を構成する接触部13、弾性部14及び保持部15の厚さは、対象となる電子部品、受ける衝撃力などにより決定されるが、例えば接触部13及び保持部15が0.1〜0.2mm、弾性部14が2〜3mmである。接触部13及び保持部15の厚さが0.1mmより薄い場合には、接触部13及び保持部15の剛性が低下し、その機能発現が不足しやすくなる。その一方、0.2mmより厚い場合には、接触部13及び保持部15の剛性が高くなり過ぎる傾向を示し、弾性部14の機能を十分に発現することが難しくなる。また、弾性部14の厚さが2mmより薄い場合、弾性部14のもつ機能を十分に発揮することができなくなる。一方、3mmより厚い場合、電子部品の変位が大きくなり過ぎたり、電子機器の薄型化を図ることができなくなって好ましくない。
The thicknesses of the
衝撃緩衝材10は対象となる電子部品の端縁部11a全周を覆う必要はなく、例えばハードディスク11の接続端子が端縁部11aにあるときはその部位には設置する必要がない。また、衝撃緩衝材10は連続的に設置するのではなく、ハードディスク11の端縁部11aに部分的に複数箇所設置してもよい。このときの衝撃緩衝材10の合計長さとしては、弾性部14の硬さ、ハードディスク11の質量によって決められるが、静止時に沈み込まない長さであることが好ましく、さらにハードディスク11の各辺に設置されるのが好ましく、各辺の角部に設置することがより好ましい。
The
本実施形態の衝撃緩衝材10の製造方法は特に制限されないが、例えば次の4つの方法が挙げられる。
(1)接触部13及び保持部15を形成する材料としてABS樹脂を用い、弾性部14を形成する材料としてスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体(SEBS)のゲルを用い、同時押出成形法によって一体化する方法。その場合、予め平板状の一体化物を成形し、その後折り曲げる場合には、折り曲げ部に切り込みを設けて折り曲げを容易にすることができる。
(2)接触部13及び保持部15を予め形成したものを押出用ダイスに供給しつつ、押出用ダイスの開口部から弾性部14を押出す、いわゆるインサート押出成形法によって一体化させる方法。
(3)接触部13及び保持部15を形成する材料として金属を用い、弾性部14を形成する材料としてゴム又は樹脂を用いる場合、接触部13及び保持部15を形成する金属をコの字状に折り曲げた状態で金型に所定間隔をおいて配置し、その状態で両者間にゴム又は樹脂の原料を注入して一体化させる方法、つまり金型によるインサート成形法。
(4)接触部13及び保持部15を形成する材料及び弾性部14を形成する材料として異なる樹脂又はゴムを用い、射出成形法によって一体化させる方法。
Although the manufacturing method of the
(1) A co-extrusion method using ABS resin as a material for forming the
(2) A method of integrating by a so-called insert extrusion method in which the
(3) When metal is used as the material for forming the
(4) A method in which different resins or rubbers are used as the material for forming the
さて、本実施形態の作用について説明すると、衝撃緩衝材10は前記接触部13と、その外側の弾性部14と、該弾性部14の外側の保持部15とが固着されて断面コの字状に形成され、ハードディスク11の端縁部11aが嵌合されるようになっている。この場合、接触部13と保持部15(ヤング率が例えば1.0×103〜3.0×105MPa)とが、弾性部14(Eタイプ硬度が5度以上からAタイプ硬度が30度以下)よりも高硬度に形成されている。このため、電子機器が衝撃を受け、その衝撃力によりハードディスク11が図1の二点鎖線に示すように下方へ変位したとき、下部突出部18が矢印方向へ圧縮されて収縮すると同時に、上部突出部17がハードディスク11の端縁部11aに接着されていることから上部突出部17の下部は矢印方向へ引っ張られ、上部突出部17が伸張(膨張)する。
Now, the operation of the present embodiment will be described. The
このとき、下部突出部18に作用する圧縮力及び上部突出部17に作用する伸張力はそれぞれ接触部13を介して柔軟性のある弾性部14の変形で主に吸収されると共に、剛性のある接触部13及び保持部15で減衰されるものと推測される。さらに、衝撃力に基づく振動は剛性を有する接触部13及び保持部15の双方で絶縁(遮断)されるものと考えられる。加えて、衝撃緩衝材10は接触部13、弾性部14及び保持部15が固着されて一体的に構成されていることから、圧縮力や伸張力の伝達が良好に行われる結果、上記作用が有効に機能する。その上、図2において、ハードディスク11の端縁部11aの上部に衝撃緩衝材10の上部突出部17、下部に下部突出部18及び先端部に本体部16が設けられていることから、どの方向への衝撃力に対しても上記の作用が発現される。従って、弱い衝撃力や高周波の振動に対しても十分な衝撃吸収作用及び振動吸収作用を発現することができる。
At this time, the compressive force acting on the lower projecting
以上の実施形態によって発揮される効果について、以下にまとめて記載する。
・ 本実施形態における電子機器用衝撃緩衝材10はハードディスク11に沿って延びるように形成され、ハードディスク11に面接触する接触部13と、該接触部13の外側に接触部13を覆うように設けられる弾性部14と、該弾性部14の外側に弾性部14を覆うように設けられる保持部15とが固着されて一体的に構成されている。接触部13と保持部15とは、弾性部14よりも高硬度に形成されている。かつ、接触部13、弾性部14及び保持部15は断面コの字状に形成され、ハードディスク11の端縁部11aが嵌合されるように構成されている。従って、ハードディスク11が受ける衝撃力は弾性部14で主に吸収され、接触部13及び保持部15で減衰され、振動は接触部13及び保持部15で遮断されるものと考えられる。よって、衝撃緩衝材10は、衝撃吸収、振動吸収などにより、主に電子部品筐体12からハードディスク11へ伝達される衝撃を効果的に緩衝することができる。そのため、衝撃緩衝材10は、携帯電話機、デジタルカメラ、ポータブルミュージックプレーヤー、電子手帳等の電子機器に好適に用いられ、衝撃に弱い電子部品であるハードディスク11のほか、CD−ROM、光ディスク等を保護するために有用である。
The effects exhibited by the above embodiment will be described collectively below.
The
・ 衝撃緩衝材10における接触部13及び保持部15のヤング率は1.1×102〜1.0×104であると共に、弾性部14のJIS K6253によるデュロメータ Eタイプ硬度が5度以上からデュロメータ Aタイプ硬度が30度以下であることが好ましい。この場合、接触部13及び保持部15と弾性部14との硬さの差が大きいことから、双方の機能を有効に発揮させることができる。
The Young's modulus of the
・ また、接触部13と保持部15とを同種の材料で形成することにより、接触部13と保持部15とが同様の挙動を示すため、衝撃緩衝材10の設計が容易になると共に、構成を簡単にすることができる。
In addition, by forming the
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記接触部13と保持部15とを同一構成ではなく、材質、硬さ、厚さなどを使用目的に応じて異なるように変更して構成することもできる。
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
The
・ 弾性部14を複数の材料による複数層で構成し、衝撃や振動の吸収を調整するように構成することも可能である。
・ 弾性部14を構成する材料として、熱可塑性エラストマーなどを使用することもできる。
It is also possible to configure the
-A thermoplastic elastomer etc. can also be used as a material which comprises the
・ 前記接触部13、弾性部14又は保持部15にカーボンブラック等の導電性粉末を配合し、静電気の帯電を防止するように構成することができる。
・ 前記衝撃緩衝材10の接触部13、弾性部14及び保持部15の各部間の接着、或いは接触部13とハードディスク11の端縁部11aとの間の接着に際して、接着強度を高めるために予めプライマー層を形成しておくこともできる。
A conductive powder such as carbon black can be blended with the
In order to increase the adhesive strength in the bonding between the
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・ 前記接触部及び保持部の厚さはそれぞれ0.1〜0.2mmであり、弾性部の厚さは2〜3mmであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の電子機器用衝撃緩衝材。このように構成した場合、請求項1から請求項3のいずれかに係る発明の効果に加え、薄型化を図りつつ、接触部及び保持部並びに弾性部の機能を十分に発揮させることができる。
Further, the technical idea that can be grasped from the embodiment will be described below.
-The thickness of the said contact part and a holding | maintenance part is 0.1-0.2 mm, respectively, The thickness of an elastic part is 2-3 mm, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The shock-absorbing material for electronic equipment described in 1. In such a configuration, in addition to the effects of the invention according to any one of
・ 本体部の両端から突出する一対の突出部により断面コの字状に形成され、前記一対の突出部間に電子部品の端縁部が固着されるように構成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の電子機器用衝撃緩衝材。この場合、請求項1から請求項3のいずれかに係る発明の効果に加え、一対の突出部にそれぞれ圧縮力及び伸張力を作用させ、衝撃の緩衝効果を向上させることができる。
-It is formed in a U-shaped cross section by a pair of projecting portions projecting from both ends of the main body, and is configured such that an edge portion of an electronic component is fixed between the pair of projecting portions. The shock-absorbing material for electronic equipment according to any one of
10…電子機器用衝撃緩衝材、11…電子部品としてのハードディスク、12…電子部品支持体としての電子部品筐体、13…接触部、14…弾性部、15…保持部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記電子部品に沿って延びるように形成され、電子部品に接触する接触部と、該接触部の外側に接触部を覆うように設けられる弾性部と、該弾性部の外側に弾性部を覆うように設けられる保持部とが固着されて一体的に構成され、前記接触部と保持部とは弾性部よりも高硬度に形成されると共に、前記接触部、弾性部及び保持部は断面コの字状に形成され、電子部品の端縁部が嵌合されて固着されるように構成されていることを特徴とする電子機器用衝撃緩衝材。 An impact cushioning material for an electronic device that is interposed between an electronic component constituting the electronic device and an electronic component support that supports the electronic component and cushions an impact,
A contact portion that is formed to extend along the electronic component, contacts the electronic component, an elastic portion that is provided outside the contact portion so as to cover the contact portion, and an elastic portion that covers the elastic portion outside the elastic portion. And the contact portion and the holding portion are formed with higher hardness than the elastic portion, and the contact portion, the elastic portion, and the holding portion are U-shaped in cross section. A shock absorbing material for electronic equipment, characterized in that it is formed in a shape, and is configured such that an edge of an electronic component is fitted and fixed.
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110517 |
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A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20110920 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |