JP2011258286A - 情報記憶装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】外部から特定周波数帯域の音エネルギーが作用した場合であっても、情報記憶装置本体の筐体が振動することを抑止でき、アクセスエラーや故障の発生を防止することを可能にした情報記憶装置及び電子機器を提供する。
【解決手段】記録媒体と、この記録媒体にアクセスして情報の記録や再生を行うためのヘッドとを筐体３に収容してなる情報記憶装置本体１を備えた情報記憶装置Ａにおいて、情報記憶装置本体１の外側に配設され、特定周波数帯域の音エネルギーが外側から作用するとともに共振して筐体３の振動を抑止する制振機構２を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等の情報記憶装置及び電子機器に関する。

従来、ＨＤＤ（情報記憶装置、情報記憶装置本体）は、記録媒体と、記録媒体に対して情報の記録、再生を行うための磁気ヘッド（ヘッド）と、磁気ヘッドを支持するヘッドアームと、ヘッドアームを回動させて記録媒体の所定位置に磁気ヘッドを移動させるためのアクチュエータとを筐体に収容して構成されている。

一方、ＨＤＤは、高速アクセス、大容量記録、小型化などを実現するほど、すなわち、高性能なＨＤＤであるほど、記録媒体が高速回転することによる自励振動などによってアクセスエラーや故障が発生しやすくなる。このため、振動対策がＨＤＤの信頼性を確保する上で非常に重要になっている。

これに対し、特許文献１には、記録媒体と磁気ヘッドとヘッドアームとアクチュエータとを収容する第１の筐体と第２の筐体の間（内部）にインシュレーターを介設し、このインシュレーターを共振周波数が異なる第１の緩衝部材と第２の緩衝部材を積層して構成した情報記憶装置が開示されている。そして、この情報記憶装置では、第１の緩衝部材が第２の緩衝部材の共振周波数を打ち消すように作用して、情報記憶装置の共振を減衰させることを可能にしている。

また、特許文献２には、機器搭載用のデバイス（ＨＤＤなど）である第１の質量体及び第２の質量体と、第１、第２、第３の緩衝部材と、取付部材と、筐体とを備え、第１の緩衝部材を介して第１の質量体を、第２の緩衝部材を介して第２の質量体を取付部材に取り付け、さらに、第３の緩衝部材を介して取付部材を筐体に取り付けて構成した情報記憶装置が開示されている。また、第１、第２、第３の緩衝部材の粘弾性に係る設計値を、第１の質量体及び第２の質量体の共振周波数における振幅が略同一になる数値の組み合わせとしている。

そして、この情報記憶装置では、第１、第２、第３の緩衝部材により、二つのデバイスに対して均質な防振効果（制振効果）が発揮される。また、デバイスの高性能化に対応して、搭載するデバイスの種類や機種の交換、増設などに迅速に対応することができる。このため、特に車載用データ記録装置等の電子機器に好適に用いることができる。

特開２００６−１６４４５９号公報 特開２００９−１９３６３２号公報

一方、サーバーなどの電子機器に搭載されるＨＤＤでは、外部から作用する音エネルギーによって筐体が共振し、アクセスエラーや故障が発生する場合があった。特定周波数帯域の音エネルギーが作用すると筐体が共振しやすい。

そして、上記従来の特許文献１や特許文献２においては、ＨＤＤ等の情報記憶装置全体の共振を抑止する制振機構を開示したものであるため、このような、ある特定周波数帯域の音エネルギーが作用することによる筐体の共振を減衰させることができないおそれがあった。

このため、確実に、外部（外側）から作用する音エネルギーによって筐体が共振することを抑止し、アクセスエラーや故障の発生を防止できるようにすることが強く望まれていた。

本発明の情報記憶装置は、記録媒体と、該記録媒体にアクセスして情報の記録や再生を行うためのヘッドとを筐体に収容してなる情報記憶装置本体を備えた情報記憶装置において、前記情報記憶装置本体の外側に配設され、特定周波数帯域の音エネルギーが外側から作用するとともに共振して前記筐体の振動を抑止する制振機構を備えていることを特徴とする。

この発明においては、特定周波数帯域の音エネルギーが作用するとともに、情報記憶装置本体の外側に配設された制振機構が共振する。そして、この制振機構に共振を限局させることによって、筐体（ひいては情報記憶装置本体）の振動を抑止することが可能になる。

また、本発明の情報記憶装置においては、前記制振機構が、前記情報記憶装置本体を内包するように配設され、且つ外側と前記筐体側の内側を連通させる連通孔を設けて形成された共振カバーを備えてなり、前記連通孔の大きさ及び／又は数に応じ、前記特定周波数帯域の音エネルギーが作用するとともに前記共振カバーが共振して、前記筐体の振動を抑止するように構成されていることが望ましい。

この発明においては、予め減衰させる特定周波数帯域に応じた大きさ、数の連通孔を設けて共振カバーを形成しておくことにより、特定周波数帯域の音エネルギーが作用するとともに確実に共振カバーを共振させることが可能になる。これにより、特定周波数帯域の音エネルギーが作用した際に、共振カバーに共振を限局させて筐体の振動を確実に抑止することが可能になる。

さらに、本発明の情報記憶装置においては、前記制振機構が、前記筐体に一端を接続して突設された芯材と、該芯材の他端に接続して支持された共振板とを備えてなり、前記共振板の大きさに応じ、前記特定周波数帯域の音エネルギーが作用するとともに前記共振板が共振して、前記筐体の振動を抑止するように構成されていてもよい。

この発明においては、予め減衰させる特定周波数帯域に応じた大きさの共振板を筐体に取り付けておくことにより、特定周波数帯域の音エネルギーが作用するとともに確実に共振板を共振させることが可能になる。これにより、特定周波数帯域の音エネルギーが作用した際に、共振板に共振を限局させて筐体の振動を確実に抑止することが可能になる。

また、本発明の情報記憶装置においては、前記芯材が弾性体であることがより望ましい。

この発明においては、特定周波数帯域の音エネルギーが作用して共振板が共振した際に、弾性体の芯材が弾性変形することによって、共振板から筐体に伝わる振動を吸収することができ、より確実に筐体の振動を抑止することが可能になる。

本発明の電子機器は、上記のいずれかの情報記憶装置を備えていることを特徴とする。

この発明においては、電子機器に搭載される情報記憶装置が上記のいずれかの情報記憶装置であることによって、特定周波数帯域の音エネルギーが作用した際に、情報記憶装置本体の外側に配設された制振機構に共振を限局させて、筐体（ひいては情報記憶装置本体）の振動を抑止することが可能になる。

また、このような制振機構を情報記憶装置に具備させるのではなく、情報記憶装置とは別に、電子機器に情報記憶装置の外側に配設されるように取り付けておくようにしてもよい。そして、この場合においても、特定周波数帯域の音エネルギーが作用した際に、情報記憶装置の外側に配設された制振機構に共振を限局させて、筐体（ひいては情報記憶装置、情報記憶装置本体）の振動を抑止することが可能になる。

本発明の情報記憶装置及び電子機器においては、特定周波数帯域の音エネルギーが作用するとともに、情報記憶装置本体（情報記憶装置）の外側に配設された制振機構が共振し、この制振機構に共振を限局させることによって、筐体（ひいては情報記憶装置本体、情報記憶装置）の振動を抑止することが可能になる。

これにより、従来の制振機構（特許文献１や特許文献２に開示された制振機構）と比較し、確実に、外部（外側）から作用する音エネルギーによって筐体が共振することを抑止して、アクセスエラーや故障の発生を防止することが可能になる。

本発明の第１実施形態に係る情報記憶装置（制振機構）を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る情報記憶装置（制振機構）を示す斜視図である。

以下、図１を参照し、本発明の第１実施形態に係る情報記憶装置及び電子機器について説明する。

本実施形態の電子機器は、例えばサーバーなどであり、情報記憶装置（情報記憶装置本体）のＨＤＤを備えている。そして、本実施形態の情報記憶装置Ａは、図１に示すように、ＨＤＤの情報記憶装置本体１と、この情報記憶装置本体１の振動を抑止するための制振機構２を備えて構成されている。

情報記憶装置本体１は、所定規格の方形盤状に形成され、高速回転する記録媒体と、記録媒体に対して情報の記録、再生を行うための磁気ヘッド（ヘッド）と、磁気ヘッドを支持するヘッドアームと、ヘッドアームを回動させて記録媒体の所定位置に磁気ヘッドを移動させるためのアクチュエータと、これら記録媒体、磁気ヘッド、ヘッドアーム、アクチュエータを収容する筐体３とを備えて構成されている。

一方、本実施形態の制振機構２は、外部（外側）から作用する音エネルギーによって情報記憶装置本体１の筐体３が共振することを抑止し、アクセスエラーや故障の発生を防止するためのものであり、例えば鉄やアルミニウム合金等の金属材料や、樹脂材料などを用いて形成された共振カバー４を備えて構成されている。そして、この共振カバー４は、一対の側壁部４ａ、４ｂと、これら一対の側壁部４ａ、４ｂの端部を繋ぐように連設された共振部４ｃとを備えて断面コ字状に形成されている。

さらに、共振カバー４は、情報記憶装置本体１と略同等の長さ寸法Ｌで形成されるとともに、一対の側壁部４ａ、４ｂの内面の間の幅寸法（内側の幅寸法）Ｈを情報記憶装置本体１の幅と略同等にして形成されている。また、この共振カバー４の共振部４ｃには、幅Ｈ方向に延び、長さＬ方向に所定の間隔をあけて配設された矩形状の複数のスリット（連通孔）５が形成されている。これらスリット５は、特定周波数帯域（共振周波数）の音エネルギーが作用するとともに共振部４ｃが確実に共振するように、その大きさ（長さ、幅、厚さ）や数が設定されている。

そして、このように構成した共振カバー４（制振機構２）は、一対の側壁部４ａ、４ｂを筐体３の側面にネジ止めするなどし、情報記憶装置本体１を上から内包するようにして情報記憶装置本体１に一体に取り付けられている。このとき、共振カバー４は、共振部４ｃと筐体（上面）３との間に隙間をあけて配設される。

次に、上記構成からなる本実施形態の情報記憶装置Ａ及び電子機器の作用効果について説明する。

本実施形態の情報記憶装置Ａ及びこれを備えた電子機器においては、特定周波数帯域の音エネルギーが作用すると、この音エネルギーが情報記憶装置本体１の外側に配設された共振カバー４の各スリット５を外側から筐体３側の内側に伝わるとともに共振部４ｃが共振する。そして、このとき、共振カバー４に共振が限局して発生する。

ここで、各種支持条件での固有振動数ｆｎは、次の式（１）で表される。

なお、ｋｎは、固有値に対応した定数、Ｅは縦弾性係数、Ｉは断面二次モーメント、Ａは断面積、Ｌは長さ、ρは密度を示す。

そして、本実施形態の共振カバー４は、両端固定となるため、ｋｎ＝４．７３となる。また、材質をアルミニウム合金とした場合には、Ｅ＝７０ｋＮ／ｍｍ^２、ρ＝２．７Ｍｇ／ｍ^３となり、共振部４ｃ（隣り合うスリット５の間の部分）の厚さを２ｍｍ、幅を１０ｍｍ、長さを１００ｍｍとした場合には、Ｉ＝６．６６７×１０^−１２ｍ^４、Ａ＝０．００００２ｍ^２、Ｌ＝０．１ｍとなる。これを式（１）に当てはめて共振カバー４（共振部４ｃ）の固有振動数ｆｎを求めると、約３３００Ｈｚとなる。

このことから、約３３００Ｈｚの音エネルギーが作用すると（入力されると）、共振カバー４が効率よく共振し、この特定周波数の音エネルギーを吸収して、筐体３への特定周波数の音エネルギーの到達が抑止され、筐体３に振動が発生することが抑止されることになる。すなわち、式（１）に基づいて、特定周波数帯域の音エネルギーで共振カバー４が共振するようにスリット５の大きさや数を設定することで、確実に特定周波数帯域の音エネルギーによって筐体３が共振することを抑止できることになる。

これにより、外部から特定周波数帯域の音エネルギーが作用した場合であっても、共振カバー４が限局して共振することによって筐体３が振動することが抑止される。よって、磁気ヘッドが記録媒体にアクセスしている間に音エネルギーが作用して情報記憶装置本体１にアクセスエラーや故障が発生することが防止される。

一方、筐体３の固有振動数も上記の式（１）と同様の式で表され、この式（１）を変形して次の式（２）で表すと、式（２）中のρＡＬは、筐体３の質量を示すことになる。

そして、この筐体３に取り付けて設けた共振カバー４の質量が、筐体３の質量の１／３であるものと仮定すると、筐体３と共振カバー４を一体化した状態の固有振動数ｆｎ’は、次の式（３）で表される。

すなわち、筐体３の１／３の質量の共振カバー４を一体に取り付けると、筐体３の固有振動数が約０．８６６倍に低減する。このことから、本実施形態のように共振カバー４を設けた場合には、共振カバー４の質量に応じて筐体３の固有振動数が低減されるため、外部から作用する音エネルギーによる振動だけでなく、記録媒体が高速回転することによる自励振動などによる筐体３ひいては情報記憶装置本体１の振動を抑止する効果が得られる。これにより、本実施形態の共振カバー４（制振機構２）を設けることで、より確実にアクセスエラーや故障の発生を防止することが可能になる。

したがって、本実施形態の情報記憶装置Ａ及び電子機器においては、特定周波数帯域の音エネルギーが作用するとともに、情報記憶装置本体１の外側に配設された共振カバー４（制振機構２）が共振する。そして、この共振カバー４に共振を限局させることによって、筐体３（ひいては情報記憶装置本体１）の振動を抑止することが可能になる。

また、予め減衰させる特定周波数帯域に応じた大きさ、数のスリット（連通孔）５を設けて共振カバー４を形成しておくことにより、特定周波数帯域の音エネルギーが作用するとともに確実に共振カバー４を共振させることが可能になる。これにより、特定周波数帯域の音エネルギーが作用した際に、共振カバー４に共振を限局させて筐体３の振動を確実に抑止することが可能になる。

これにより、従来の制振機構と比較し、確実に、外部から作用する音エネルギーによって筐体３が共振することを抑止して、アクセスエラーや故障の発生を防止することが可能になる。

以上、本発明に係る情報記憶装置及び電子機器の第１実施形態について説明したが、本発明は上記の第１実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、共振カバー４（制振機構２）がネジ止めして情報記憶装置本体１に一体に取り付けられているものとしたが、共振カバー４の固定方法を限定する必要はない。また、このような共振カバー４を情報記憶装置Ａに具備させるのではなく、情報記憶装置Ａとは別に、情報記憶装置Ａ（情報記憶装置本体１）の外側に配設されるようにして電子機器の他部材に一体に取り付けるようにしてもよい。そして、この場合においても、特定周波数帯域の音エネルギーが作用した際に、情報記憶装置Ａの外側に配設された共振カバー４に共振を限局させて、筐体３（ひいては情報記憶装置Ａ、情報記憶装置本体１）の振動を抑止することが可能である。

また、本実施形態では、共振カバー４の共振部４ｃに矩形状の複数のスリット（連通孔）５を設け、これらスリット５を設けることによって共振カバー４を共振させるものとしたが、本発明に係る連通孔は、例えば円形状の孔であってもよく、特に連通孔の形状を限定する必要はない。すなわち、連通孔をスリット５にしなくても、共振カバー４を共振させて、筐体３の振動を抑止することが可能である。また、例えば、連通孔を円形孔とした場合には、円形孔の径（大きさ）や数を調整することにより、本実施形態と同様、所望の特定周波数帯域の音エネルギーが作用するとともに共振カバー４を共振させて、筐体３の振動を抑止することが可能である。

次に、図２を参照し、本発明の第２実施形態に係る情報記憶装置及び電子機器について説明する。ここで、本実施形態は、第１実施形態と同様、サーバーなどの電子機器に具備される情報記憶装置本体１の外側に制振機構を設け、この制振機構を限局して共振させることにより、情報記憶装置本体１の筐体３の振動を抑止するようにした情報記憶装置及び電子機器に関するものである。よって、本実施形態では、第１実施形態と同様の構成に対して同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

本実施形態の制振機構６は、例えば鉄やアルミニウム等の金属材料や、樹脂材料などを用いて形成したものであり、図２に示すように、円板状の共振ディスク（共振板）７と、この共振ディスク７を支持する棒状の芯材８とを備えて構成されている。

また、本実施形態において、芯材８は、ゴムなどの弾性体であり、一端を筐体３に接続して突設され、他端を共振ディスク７の中心に接続して設けられている。これにより、共振ディスク７は、筐体３との間に隙間をあけた状態で、芯材８を介して筐体３に一体に固定して支持されている。さらに、このとき、共振ディスク７は、芯材８を記録媒体の回転軸上に位置する筐体部分に固設することにより、記録媒体に対して上下方向に重なり、且つ記録媒体を覆うように配設されている。

また、共振ディスク７は、特定周波数帯域（共振周波数）の音エネルギーが作用するとともに確実に共振するように、その大きさ（径や厚さ）が設定されている。

このような制振機構６を備えた本実施形態の情報記憶装置Ｂ及び電子機器においては、特定周波数帯域の音エネルギーが作用すると、情報記憶装置本体１の外側に配設された共振ディスク７が共振し、共振ディスク７に共振が限局して発生する。

そして、特定周波数帯域の音エネルギーで共振ディスク７が共振するように共振ディスク７の大きさを設定することで、確実に特定周波数帯域の音エネルギーによって筐体３が共振することが抑止される。さらに、本実施形態では、共振ディスク７を支持する芯材８が弾性体であるため、特定周波数帯域の音エネルギーが作用して共振ディスク７が共振した際に、この芯材８が弾性変形して、共振ディスク７から筐体３に伝わる振動が吸収される。このため、より確実に筐体３の振動が抑止されることになる。

これにより、外部から特定周波数帯域の音エネルギーが作用した場合であっても、共振ディスク７が限局して共振することによって筐体３が振動することが抑止される。よって、磁気ヘッドが記録媒体にアクセスしている間に音エネルギーが作用して情報記憶装置本体１にアクセスエラーや故障が発生することが防止される。

また、筐体３に芯材８及び共振ディスク７が一体に取り付けられるため、第１実施形態と同様、これら芯材８と共振ディスク７の質量に応じて筐体３の固有振動数が低減される。このため、外部から作用する音エネルギーによって筐体３の振動を抑止するだけでなく、記録媒体が高速回転することによる自励振動などによる筐体３ひいては情報記憶装置本体１の振動を抑止する効果が得られる。これにより、本実施形態の共振ディスク７（制振機構６）を設けることで、より確実にアクセスエラーや故障の発生を防止することが可能になる。

したがって、本実施形態の情報記憶装置Ｂ及び電子機器においても、特定周波数帯域の音エネルギーが作用するとともに、情報記憶装置本体１の外側に配設された共振ディスク７（制振機構８）が共振する。そして、この共振ディスク７に共振を限局させることによって、筐体３（ひいては情報記憶装置本体１）の振動を抑止することが可能になる。

また、予め減衰させる特定周波数帯域に応じた大きさの共振ディスク７を筐体３に取り付けておくことにより、特定周波数帯域の音エネルギーが作用するとともに確実に共振ディスク７を共振させることが可能になる。これにより、特定周波数帯域の音エネルギーが作用した際に、共振ディスク７に共振を限局させて筐体３の振動を確実に抑止することが可能になる。

さらに、特定周波数帯域の音エネルギーが作用して共振ディスク７が共振した際に、弾性体の芯材８が弾性変形することによって、共振ディスク７から筐体３に伝わる振動を吸収することができ、より確実に筐体３の振動を抑止することが可能になる。

これにより、磁気ヘッドが記録媒体にアクセスしている間に情報記憶装置本体１に生じる振動が影響してアクセスエラーや故障などが発生することを抑止することができ、高性能化した情報記憶装置Ｂ（情報記憶装置本体１）であっても、その信頼性を確保することが可能になる。

以上、本発明に係る情報記憶装置及び電子機器の第２実施形態について説明したが、本発明は上記の第２実施形態に限定されるものではなく、第１実施形態の変更例を含め、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ 情報記憶装置本体（ＨＤＤ）
２ 制振機構
３ 筐体
４ 共振カバー
４ａ 側壁部
４ｂ 側壁部
４ｃ 共振部
５ スリット（連通孔）
６ 制振機構
７ 共振ディスク（共振板）
８ 芯材
Ａ 情報記憶装置
Ｂ 情報記憶装置
Ｈ 幅
Ｌ 長さ

Claims (5)

1. 記録媒体と、該記録媒体にアクセスして情報の記録や再生を行うためのヘッドとを筐体に収容してなる情報記憶装置本体を備えた情報記憶装置において、
   前記情報記憶装置本体の外側に配設され、特定周波数帯域の音エネルギーが外側から作用するとともに共振して前記筐体の振動を抑止する制振機構を備えていることを特徴とする情報記憶装置。
2. 請求項１記載の情報記憶装置において、
   前記制振機構が、前記情報記憶装置本体を内包するように配設され、且つ外側と前記筐体側の内側を連通させる連通孔を設けて形成された共振カバーを備えてなり、
   前記連通孔の大きさ及び／又は数に応じ、前記特定周波数帯域の音エネルギーが作用するとともに前記共振カバーが共振して、前記筐体の振動を抑止するように構成されていることを特徴とする情報記憶装置。
3. 請求項１記載の情報記憶装置において、
   前記制振機構が、前記筐体に一端を接続して突設された芯材と、該芯材の他端に接続して支持された共振板とを備えてなり、
   前記共振板の大きさに応じ、前記特定周波数帯域の音エネルギーが作用するとともに前記共振板が共振して、前記筐体の振動を抑止するように構成されていることを特徴とする情報記憶装置。
4. 請求項３記載の情報記憶装置において、
   前記芯材が弾性体であることを特徴とする情報記憶装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の情報記憶装置を備えていることを特徴とする電子機器。

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