JP2011100512A

JP2011100512A - ストレージ装置

Info

Publication number: JP2011100512A
Application number: JP2009254497A
Authority: JP
Inventors: Takuhei Fukuda; 卓平福田
Original assignee: Buffalo Inc
Current assignee: Buffalo Inc
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2011-05-19
Also published as: CN102054519B; US8427822B2; US20110110212A1; CN102054519A

Abstract

【課題】ハードディスクドライブ装置１０は、耐衝撃性に優れ、かつ小型化を実現できること。
【解決手段】ハードディスクドライブ装置１０は、ケーシング２０と、ハードディスクドライブ本体１２と、ハードディスクドライブ本体１２とケーシング２０の内壁とに介在し、応力を受けて歪むことよって衝撃応力を吸収する緩衝部材３０とを備えている。緩衝部材３０は、ハードディスクドライブ本体１２の内壁側に配置された第１層３１、ハードディスクドライブ本体１２側に配置された第２層３２、第１層３１と第２層３２との間に配置された第３層３３とを備えている。緩衝部材３０の各々の材料は、硬度基準値として、ＪＩＳ規格のＫ６２５３に基づき、第３層３３が３１および第２層３２より硬度が小さく設定されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、外的衝撃からディスクドライブ本体を保護する緩衝部材を備えたストレージ装置に関する。

従来、この種のストレージ装置のうちハードディスクドライブ装置として、例えば、特許文献１の技術が知られている。ハードディスクドライブ装置は、ケーシング内に収納されるハードディスクドライブ本体と、ハードディスクドライブ本体とケーシングの内壁とに介在し、応力を受けて歪むことによって衝撃応力を吸収する緩衝部材とを備え、落下時における衝撃を緩衝部材で吸収し、ハードディスクドライブ本体への衝撃を緩和している。こうしたハードディスクドライブ装置は、コンピュータに内蔵されるタイプのほか、コンピュータと別体で携帯できるタイプが知られている。こうした携帯式のハードディスクドライブ装置は、特に耐衝撃性を高めるとともに、小型であることが要請されている。

特開２００５−１５８１８５

本発明は、上記従来の技術の問題点を解決することを踏まえ、耐衝撃性に優れ、かつ小型化を実現できるストレージ装置を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
適用例１は、収納室を形成するケーシングと、上記収納室に収納されるディスクドライブ本体と、上記ディスクドライブ本体と上記ケーシングの内壁とに介在し、応力を受けて歪むことによって衝撃応力を吸収する緩衝部材とを備えたストレージ装置において、
上記緩衝部材は、上記ディスクドライブ本体の内壁側に配置された第１層と、上記ディスクドライブ本体側に配置された第２層と、上記第１層と上記第２層との間に配置された第３層とを備え、
上記緩衝部材の各々の材料は、硬度基準値として、ＪＩＳ規格のＫ６２５３に基づき、上記第３層が上記第１層および第２層より硬度が小さく設定されていること、を特徴とする。

適用例１にかかるストレージ装置によれば、緩衝部材の肉厚が薄くても、落下などの衝撃時における加速度の最大値を下げることができ、ディスクドライブ本体の動作保証が、加速度のピーク値による保証値で規定されている場合において、衝撃に対する信頼性を高めることができる。しかも、耐衝撃性を高めても、緩衝部材の肉厚は、大きくならないから、小型化に寄与することができる。

［適用例２〜適用例４］
適用例２は、上記第１層および第２層の硬度がＥ４０〜Ｅ７０であり、第３層の硬度がＥ１〜Ｅ２０である構成である。適用例３は、上記第１層、第２層および第３層の肉厚をＴ１，Ｔ２，Ｔ３とすると、Ｔ３≧Ｔ１，Ｔ３≧Ｔ２である構成である。適用例４は、第１層、第２層、第３層の比率をそれぞれＲ１、Ｒ２、Ｒ３としたときに、Ｒ１：Ｒ２＝１：１〜３、Ｒ１：Ｒ３＝１：１〜５に設定した構成である。

［適用例５］
適用例５は、ディスクドライブ本体に加速度センサを装着して、該ストレージ装置を所定高さから落下させたときに、上記加速度センサからの検出値で、第１ピーク値を出力し、過渡期間を経過した後に第２ピーク値を出力し、上記過渡期間の検出値が第１ピーク値と第２ピーク値の５０％以下の期間が２．０ｍｓ以上生じるように上記緩衝部材３０の各層の硬度を設定した構成である。

本発明の一実施例にかかるハードディスクドライブ装置を分解して示す斜視図である。ハードディスクドライブ装置を示す断面図である。緩衝部材の付近を拡大した断面図である。衝撃試験を説明する説明図である。比較例を説明する説明図である。本実施例（試料１）にかかる実験結果を説明する説明図である。比較例（試料２）にかかる実験結果を説明する説明図である。他の実施例にかかる緩衝部材を説明する説明図である。

（１）ハードディスクドライブ装置１０の概略構成
図１は本発明の一実施例にかかるハードディスクドライブ装置１０（ストレージ装置）を分解して示す斜視図である。ハードディスクドライブ装置１０は、ポータブル式であり、ハードディスクドライブ本体１２（ディスクドライブ本体）と、ハードディスクドライブ本体１２を収納するケーシング２０と、ハードディスクドライブ本体１２とケーシング２０の内壁とに介在する緩衝部材３０とを備えており、ＵＳＢケーブルによりコンピュータに接続可能な装置である。

ハードディスクドライブ本体１２は、ユニットケースに収納された汎用の２．５インチのハードディスクドライブであり、その背面に外部電子機器に接続するためのＵＳＢコネクタが配置されている。ケーシング２０は、収納室２０ａを有し、下蓋２１と上蓋２２とを爪などの係合機構で一体化される。下蓋２１および上蓋２２の内壁には、支持片２４および位置決め凹所２３が形成されており、緩衝部材３０が接着剤により固定されている。図２はハードディスクドライブ装置１０を示す断面図である。図２に示すように緩衝部材３０は、ケーシング２０内にハードディスクドライブ本体１２を組み付けたときに、密着することにより、耐衝撃性を与える弾性部材である。緩衝部材３０は、位置決め凹所２３に固定されたハードディスクドライブ本体１２の上下面を保持する緩衝部材３０Ａと、ハードディスクドライブ本体１２の側面を保護する緩衝部材３０Ｂで構成されているが、その大きさだけが異なっている。よって、以下の説明において、緩衝部材３０Ａ側の緩衝部材３０について説明する。

（２）緩衝部材３０の構成
図３は緩衝部材３０の付近を拡大した断面図である。緩衝部材３０は、ケーシング２０の内壁に配置された第１層３１と、ハードディスクドライブ本体１２の側に配置された第２層３２と、第１層３１と第２層３２との間に配置された第３層３３とを備え、各層間を両面テープ、接着剤または加硫接着などにより接合した３層から形成されている。第１層３１は、ケーシング２０に対し堅固に装着されるための形状保持性および衝撃吸収性を主に発揮するための層である。第２層３２は、ハードディスクドライブ本体１２を堅固に支持するための形状保持性および衝撃吸収性を主に発揮するための層である。第３層３３は、肉厚方向で圧縮されることにより衝撃吸収性を主に発揮するための層である。緩衝部材３０は、その全体の肉厚、衝撃吸収性および形状保持性を考慮して、各層の材料、硬度および肉厚の各パラメータが定められている。

（２）−１材料
緩衝部材３０の材料は、上述した特性を考慮して、ポリウレタン、ブチルゴム、シリコンゲル、シリコンゴムなどの材料を用いることができる。ここで、緩衝部材３０は、各層に同じ材料を用いるほか、異なった材料を適宜選択してもよい。この場合において、同じ材料を用いた場合には、接着剤や加硫接着などにより接着を容易にすることができる。

（２）−２硬度
緩衝部材３０の材料は、上述した特性を加えるために、材料の硬度基準値として、ＪＩＳ規格（Ｋ６２５３）によれば、以下の硬度のものを適用している。第１層３１および第２層３２は、形状保持性を重視して、第３層３３より硬度の大きい材料を用いる。すなわち、第１層３１は、Ｅ４０〜Ｅ７０を用いることができ、好ましくは、Ｅ５０〜Ｅ６０である。第２層３２は、第３層３３より形状保持性を重視して、Ｅ４０〜Ｅ７０の範囲の硬度を用いることができ、好ましくは、Ｅ５０〜Ｅ６０である。第３層３３は、衝撃吸収性を重視して、Ｅ１〜Ｅ２０を用いることができ、好ましくは、Ｅ１〜Ｅ１０である。これらの材料の硬度は、ゴム材料に発泡剤を加えることで発泡率を調整することで設定することができる。

（２）−３肉厚
緩衝部材３０の肉厚は、小型化の観点からケーシング２０の外寸仕様に基づき、その全体の肉厚を定め、さらに上述した材質や硬度などを考慮して、各層の肉厚の割合が定められる。ここで、第１層３１、第２層３２、第３層３３の比率をそれぞれＲ１、Ｒ２、Ｒ３とした場合に、１：１〜３：１〜５に設定することができる。例えば、緩衝部材３０の全体の肉厚が２ｍｍであるとすると、第１層３１の肉厚Ｔ１は、０．５ｍｍ、第２層３２の肉厚Ｔ２は、０．５ｍｍ、第３層３３の肉厚Ｔ３は、１ｍｍとすることができ、また、これらを上述した比率の範囲で適宜変更することができる。

（３）ハードディスクドライブ装置の衝撃試験
次に、本実施例にかかるハードディスクドライブ装置１０の衝撃試験について説明する。図４は衝撃試験を説明する説明図である。本試験は、ハードディスクドライブ装置１０の落下試験により調べた。すなわち、ハードディスクドライブ装置１０内の緩衝部材３０として、異なった材料の硬度の層を積層した試料を用い、また、ハードディスクドライブ本体１２の外壁に加速度センサＧＳを取り付けた。そして、ハードディスクドライブ装置１０の両端部を挟持部材ＨＭで挟持するとともに高さ２０ｃｍに保持し、挟持部材ＨＭを矢印方向へ移動することで、ハードディスクドライブ装置１０を木材（ラワン材）からなる床ＦＲ上に落下させ、加速度センサＧＳの検出値の時間変化を測定した。

試料として、図３に示す実施例にかかる３層の緩衝部材（試料１）および、図５に示す比較例にかかる２層の緩衝部材（試料２）を用いた。すなわち、実施例の試料１は、第１層３１および第２層３２として、硬度：Ｅ５５のポリウレタンのゴム材料［ポロンＨ−４８（商品名：イノアック社製）］から形成された肉厚０．５ｍｍのシート材を用い、また、第３層３３として、硬度：Ｅ２のポリウレタンのゴム材料［ポロンＨ−４０Ｐ］から形成された肉厚１．０ｍｍのシート材を用い、これらを８ｍｍ×１５ｍｍの４角形にそれぞれ切断し、両面テープで接着することで作成した。
比較例の試料２は、図５に示すように、ケーシング側に硬度の小さい材料（試料１の第３材料）の肉厚１ｍｍのシート材から形成した第１層Ｌ１と、ハードディスクドライブ本体の側に第１層より硬度の大きい材料（試料１の第１および第２材料）の肉厚１ｍｍのシート材から形成した第２層Ｌ２とを用い、試料１と同様な外寸とし、これを接着することで作成した。

図６は本実施例（試料１）にかかる実験結果を説明する説明図、図７は比較例（試料２）にかかる実験結果を説明する説明図である。図６および図７において、縦軸が加速度センサからの出力である加速度Ｇ（衝撃力）を示し、横軸が時間を示す。図６において、ハードディスクドライブ装置を落下させた直後の時刻ｔ１に、１５０Ｇの第１ピーク値Ｐｖ１が生じ、さらに、第１ピーク値Ｐｖ１から過渡期間Ｔａを経過した後の時刻ｔ２に、２００Ｇの第２ピーク値Ｐｖ２が生じている。第１ピーク値Ｐｖ１と第２ピーク値Ｐｖ２との間には、加速度Ｇが第１ピーク値Ｐｖ１より５０％以上減衰した時間が２．０ｍｓ以上現われている。このような落下試験によりピーク値が２箇所に生じるのは、以下の理由と考えられる。落下直後には、ハードディスクドライブ本体から緩衝部材に衝撃波が加わり、第１ピーク値Ｐｖ１が現われる。このとき、第１ピーク値Ｐｖ１の値は、第１層３１に密着している硬度の低い第３層３３の存在により低減される。そして、衝撃力は、緩衝部材３０の第３層３３を過渡期間Ｔａだけ圧縮により吸収され、緩衝部材３０が一体化して加速度を減衰できない圧縮状態になったときに、第２ピーク値Ｐｖ２を生じ、その後、徐々に減衰する。すなわち、第３層３３は、初期の第１ピーク値Ｐｖ１で出現する衝撃力を低減するとともに、圧縮されている過渡期間Ｔａだけ衝撃力を吸収してその後の第２ピーク値Ｐｖ２も低減することができる。このように２つの加速度のピーク値を小さくすることは、ハードディスクドライブ本体の動作保証が、加速度のピーク値による保証値（例えば、３００Ｇ）で規定されていることから、ハードディスクドライブ装置の信頼性を高めることができる。

これに対して、図７の比較例では、試料２を落下させた直後に生じる１箇所のピーク値Ｐｖ３だけが現われ、その以降の時間にピーク値Ｐｖ３の５０％の値を越えないで徐々に減衰した値となる。なお、図示しないが、緩衝部材を同一の材料、つまり１層に作成した場合にも、比較例と同様に１つのピーク値で大きな加速度を示す結果となった。

（４）実施例の作用・効果
上記実施例の構成により、以下の効果を奏する。
本実施例にかかるハードディスクドライブ装置１０は、緩衝部材３０が２ｍｍの厚さ、つまり、従来の技術の緩衝部材と同一の厚さであっても、加速度の最大値を下げることができ、ハードディスクドライブ本体の動作保証が、加速度のピーク値による保証値（例えば、３００Ｇ）で規定されている場合において、衝撃に対する信頼性を高めることができる。しかも、耐衝撃性を高めても、緩衝部材３０の肉厚は、大きくならないから、小型化に寄与することができる。

なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
図８は他の実施例にかかる緩衝部材１３０を説明する説明図である。本実施例の、緩衝部材１３０は、ハードディスクドライブ本体１２のコーナーにおける上下面および側面に密着する構成に特徴を有する。このような緩衝部材１３０は、コーナーを１部品で保護するから、部品点数を削減することができる。
また、上記実施例では、ストレージ装置として、携帯式のハードディスクドライブ装置について説明したが、コンピュータに内蔵するタイプのハードディスクドライブ装置、ＤＶＤ装置、ブルーレイディスク装置などの光学式の記憶装置などの各種の装置に適用することができる。

１０…ハードディスクドライブ装置（ストレージ装置）
１２…ハードディスクドライブ本体（ディスクドライブ本体）
２０…ケーシング
２０ａ…収納室
２１…下蓋
２２…上蓋
２３…位置決め凹所
２４…支持片
３０…緩衝部材
３０Ａ…緩衝部材
３０Ｂ…緩衝部材
３１…第１層
３２…第２層
３３…第３層
１３０…緩衝部材
ＨＭ…挟持部材
ＦＲ…床
ＧＳ…加速度センサ
Ｐｖ１…第１ピーク値
Ｐｖ２…第２ピーク値

Claims

収納室を形成するケーシングと、上記収納室に収納されるディスクドライブ本体と、上記ディスクドライブ本体と上記ケーシングの内壁とに介在し、応力を受けて歪むことによって衝撃応力を吸収する緩衝部材とを備えたストレージ装置において、
上記緩衝部材は、上記ディスクドライブ本体の内壁側に配置された第１層と、上記ディスクドライブ本体側に配置された第２層と、上記第１層と上記第２層との間に配置された第３層とを備え、
上記緩衝部材の各々の材料は、硬度基準値として、ＪＩＳ規格のＫ６２５３に基づき、上記第３層が上記第１層および第２層より硬度が小さく設定されていること、を特徴とするストレージ装置。
請求項１に記載のストレージ装置において、
上記第１層および第２層の硬度は、Ｅ４０〜Ｅ７０であり、第３層の硬度は、Ｅ１〜Ｅ２０であるストレージ装置。
請求項１または請求項２に記載のストレージ装置において、
上記第１層、第２層および第３層の肉厚をＴ１，Ｔ２，Ｔ３とすると、Ｔ３≧Ｔ１、Ｔ３≧Ｔ２であるストレージ装置。
請求項３に記載のストレージ装置において、
上記第１層、第２層、第３層の比率をそれぞれＲ１、Ｒ２、Ｒ３としたときに、Ｒ１：Ｒ２＝１：１〜３、Ｒ１：Ｒ３＝１：１〜５に設定したストレージ装置。
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のストレージ装置において、
上記ディスクドライブ本体に加速度センサを装着して、該ストレージ装置を所定高さから落下させたときに、上記加速度センサからの検出値にて、第１ピーク値を出力し、過渡期間を経過した後に第２ピーク値を出力し、上記過渡期間の検出値が第１ピーク値と第２ピーク値の５０％以下の期間が２．０ｍｓ以上生じるように上記緩衝部材３０の各層の硬度を設定したストレージ装置。