JP4567755B2 - 磁気ディスク装置の緩衝機構及び携帯式コンピュータ - Google Patents

磁気ディスク装置の緩衝機構及び携帯式コンピュータ Download PDF

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Description

本発明は、携帯式コンピュータ等の電子機器に抜き差し可能な状態で搭載された磁気ディスク装置に対する衝撃を吸収する緩衝機構に関する。
磁気ディスク装置は、小型軽量化および大容量化が急速に進んでおり、最近はノートブック形パーソナル・コンピュータ(以下、ノートPCという。)、音楽プレーヤー、カメラ一体型ビデオ・レコーダー、カー・ナビゲーションなどのような、携帯式電子機器もしくは車載式電子機器に搭載されることが多い。磁気ディスク装置は回転する磁気ディスク上を、ヘッドを搭載したスライダが極わずかの間隔で浮上しながらデータの書き込みを行うため、記録動作モードにおいて外部から衝撃が加えられるとヘッドと磁気ディスクの間隔が変化したり、目標トラックからの位置ずれが発生したりして書き込みエラーが発生する可能性がある。
磁気ディスクに記録されたデータの読み取り時に磁気ディスク装置に衝撃があった場合は、さまざまなエラー回復ステップを実行して正しいデータを読み取ることができる。しかし、書き込み時に衝撃があった場合は、通常の磁気ディスク装置は動作速度を優先させるために書き込んだデータの検証をしない場合が多いので、エラー訂正コードの能力以上のビット・エラーが発生したデータが書き込まれると読み取りができなくなってしまう。磁気ディスク装置はそれ自体にさまざまな耐衝撃機能を備えているが、磁気ディスク装置を搭載する電子機器においても、磁気ディスク装置に対する衝撃を軽減する対策が必要である。本発明の出願人に譲渡された特願2007−127625では、磁気ディスク装置の緩衝部材を開示している。
さらに磁気ディスク装置に対する衝撃を軽減する対策としては、例えば以下のような技術がある。特許文献1は、コンピュータの筐体内に、磁気ディスク装置を複数のクッションで浮かした状態で搭載する磁気ディスク装置の支持機構について開示している。特許文献2は、制御装置ユニット内に固定された固定具に、下方に重りが取り付けられた磁気ディスク装置を複数の防振ゴムで浮かした状態で取り付けている磁気ディスク装置の取り付け方式について開示している。特許文献3は、パーソナル・コンピュータの筐体内に収納される磁気ディスク装置の下面と上面に圧接して、当該磁気ディスク装置を保持し外部からの振動を抑制する板ばねを筐体内に配置している部品保持構造について開示している。
実開平1−97491号公報 特開平7−106775号公報 特開2000−349453号公報
特願2007−127625にかかる発明では、緩衝部材をレールに挿入する際に、レールと緩衝部材の摩擦抵抗が大きいため磁気ディスク装置を挿抜する際に大きな力を必要としていた。また、ノートPCの筐体内では、高さ方向に緩衝部材とレールが積層された構造となっており、さらに、緩衝部材とレール摩擦抵抗を低減するために、緩衝部材とレールとの間にわずかの間隙を設けているため、その分だけノートPCの筐体の内部に高さ方向の空間を多く確保する必要があった。ノートPCに搭載される磁気ディスク装置は、従来から緩衝部材で支持されて振動や衝撃の影響が軽減されていた。しかしながら、特許文献1及び特許文献2の技術では、磁気ディスク装置を緩衝部材で浮かした状態で筐体に固定する構造なので、磁気ディスク装置を携帯式コンピュータ等の電子機器に抜き差し可能な状態で搭載させることができなかった。
これに対して特許文献3の技術では、板ばねによって磁気ディスク装置の下面と上面を圧接することにより、磁気ディスク装置をパーソナル・コンピュータの筐体内に収納しているので、当該磁気ディスク装置をパーソナル・コンピュータに対して抜き差し可能になる。しかしながら、板ばねによって磁気ディスク装置の下面と上面を常時圧接しているので、磁気ディスク装置に対する耐衝撃特性は良くなるが挿抜性が悪くなる難点があった。
そこで本発明の目的は、磁気ディスク装置に対する挿抜性と共に耐衝撃特性を良くすることができる緩衝機構を提供することにある。さらに本発明の目的は、磁気ディスク装置に対する挿抜性及び耐衝撃特性を良くすると共に、磁気ディスク装置を搭載する電子機器の筐体の小型化を図ることができる緩衝機構を提供することにある。さらに本発明の目的は、そのような緩衝機構を使用した携帯式コンピュータを提供することにある。
本発明の原理は、磁気ディスク装置の挿抜性を良くする部品と、磁気ディスク装置の耐衝撃特性を良くする部品とを別部品とすると共に、耐衝撃特性を良くする部品を、挿抜性を良くする部品に切り欠かれた切欠部内に配置することで、磁気ディスク装置が衝撃により揺動運動した場合には、磁気ディスク装置を、耐衝撃特性を良くする部品に直接接触させることで、その衝撃を吸収することにある。
本発明にかかる緩衝機構は、上板と下板と側板とで構成され磁気ディスク装置を抜き差し可能に収納するガイドレールを構成する左右一対のレール材と、レール材を電子機器内において浮動的に支持する第1の弾性部材と、レール材を構成する上板及び下板の少なくとも何れか一方に切り欠かれた切欠部内に配置され、レール材に挿入された磁気ディスク装置が当該レール材と共に第1の弾性部材の弾性力に抗して揺動すると、磁気ディスク装置の揺動運動を弾性力によって吸収する第2の弾性部材とを備えたものである。
第1の弾性部材はレール材を電子機器内において浮動的に支持していることから、磁気ディスク装置に衝撃が加わると当該第1の弾性部材の弾性力による減衰振動で当該衝撃を吸収する。また、第2の弾性部材は磁気ディスク装置が直接接触することになるので、その磁気ディスク装置が接触することにより生じる衝撃を弾性力によって吸収する。
このように機能するレール材は、磁気ディスク装置の挿抜性を良くするためには、滑り摩擦抵抗の小さい樹脂材料がよい。また、第1の弾性部材及び第2の弾性部材は、衝撃による磁気ディスク装置の振動を減衰させるゴム材料が好適である。
第1の弾性部材及び第2の弾性部材は一体化することで別々に製造しなくても済むので、弾性部材の製造工程を減らすことができる。例えば、第1の弾性部材及び第2の弾性部材を第1の板と第2の板と側板とで一体化された弾性構造に構成し、当該弾性構造の第2の板を第2の弾性部材とする。そして、弾性構造の第1の板の下面にレール材の上板を固定し、弾性構造の側板を圧縮可能な状態で電子機器内に固定する。第2の弾性部材をこのような構造にすることで、弾性構造の側板が第1の弾性部材として減衰振動を生じさせるような衝撃緩衝作用を発揮でき、弾性構造の下板が第2の弾性部材として衝撃を直接吸収する衝撃緩衝作用を発揮できる。
さらに、第2の弾性部材は、磁気ディスク装置が揺動する前は当該磁気ディスク装置に接触しておらず、揺動して接触した時には圧縮による弾性変形により揺動運動を吸収するように構成するとよい。第2の弾性部材を、このように構成することで、磁気ディスク装置をレール材に障害なくスムーズに挿入することができ、また、レール材の切欠部が切り欠かれた板の内側面と、第2の弾性材料である第2の板の内側面との間に段差を設けることができるので、その空間上においては第1の弾性部材の衝撃緩衝作用を単独で発揮させることができる。さらに、弾性構造の第2の弾性部材である第2の板の一部分を、レール材に切り欠かれた切欠部に挿入することにより、第2の弾性部材である第2の板とレール材の切欠部を有する板とを水平方向において重なり合うように配置することができるので、弾性構造の全体の厚みを薄くし省スペース化を図れる。
本発明により、磁気ディスク装置に対する挿抜性と共に耐衝撃特性を良くすることができる緩衝機構を提供することができた。さらに本発明により、磁気ディスク装置に対する挿抜性及び耐衝撃特性を良くすると共に、磁気ディスク装置を搭載する電子機器の筐体の小型化を図ることができる緩衝機構を提供することができた。さらに本発明により、そのような緩衝機構を使用した携帯式コンピュータを提供することができた。
以下、本発明の磁気ディスク装置の緩衝機構を実施するための最良の形態例について、図面を参照して説明する。図1は本発明の磁気ディスク装置の緩衝機構による最良な実施の一形態を示す図で、(A)は上面図、(B)は正面図、(C)は下面図、(D)は(B)を裏から見た図、(E)は右側面図、(F)は(B)におけるB−B断面図である。なお、(D)は(B)との各部位の位置関係を把握し易いように(B)とは天地を逆に示してある。図2は本発明の磁気ディスク装置の緩衝機構を示す斜視図である。なお、発明を実施するための最良の形態の全体を通じて同一要素には同一参照番号を付す。
本発明の磁気ディスク装置の緩衝機構が適用されるノートPCは図2に示すように、ノートPC100のベイ又はスロット(ともに図示せず。)に、ガイドレールを構成する左右一対のレール材3A、3Bとコネクタ4が取り付けられている。このレール材3A、3Bは図1(A)〜(F)に示すように、上板31と下板32と側板33とで構成され磁気ディスク装置2を抜き差し可能に収納することができる。なお、図1(A)〜(F)はレール材3Aを示すものであるが、レール材3Bは、当該レール材3Aと基本構成は同一で各部位が対向配置される鏡像構造なので、同一符号を用いることで詳細な図は省略する。
メーカから出荷される磁気ディスク装置2は、筐体21の内部は空気が清浄に保たれた密閉空間になっており、筐体21の外部の下面に回路基板(図示せず。)が取り付けられている。また、筐体21の長手方向の一端にはコネクタ22が外に突き出るように配置されている。
ガイドレールとして機能するレール材3A、3Bは、例えば図1(E)に示すように、下板32の側縁と上板31の側縁とを側板33が連結した断面コの字形に形成するとよいが、ガイドレールとして機能するならば側板33は上板31及び下板32の側縁に連結されていなくてもよい。
また、この緩衝機構1は、レール材3A、3BをノートPC100内において浮動的に支持する第1の弾性部材5を備えている。なお、本明細書において「浮動的に支持」とは揺れ動くことが可能に支え持つことを意味する。この第1の弾性部材5は、レール材3A、3BをノートPC100内において浮動的に支持していることから、磁気ディスク装置2に衝撃が加わると当該第1の弾性部材5の弾性力による減衰振動で当該衝撃を吸収する。即ち、第1の弾性部材5が変形するときの内部摩擦による抵抗によってエネルギが消費されるので、磁気ディスク装置2はレール材3A、3Bと共に減衰振動することになる。
さらに、緩衝機構1は、レール材3A、3Bを構成する例えば下板32に切り欠かれた切欠部32a内に配置される第2の弾性部材6を備えている。この第2の弾性部材6は、レール材3A、3Bに挿入された磁気ディスク装置2が当該レール材3A、3Bと共に第1の弾性部材5の弾性力に抗して揺動したときに磁気ディスク装置2を衝突させ、磁気ディスク装置2の揺動運動を弾性力によって吸収するものである。この第2の弾性部材6は、磁気ディスク装置2が直接接触することになるので、その磁気ディスク装置2が接触することにより生じる衝撃を弾性力によって吸収する。なお、切欠部32aは図中においては、レール材3A、3Bのレール長さ方向における中間部において切り欠かれているが、第2の弾性部材6が磁気ディスク2に直接接触して、衝撃を吸収することができれば、どの位置に設けてもよい。
また、本実施形態では、第1の弾性部材5及び第2の弾性部材6を一体化させている。第1の弾性部材5及び第2の弾性部材6を一体化させることで別々に製造しなくても済むので、弾性部材の製造工程を減らすことができる。この場合、第1の弾性部材5及び第2の弾性部材6を上板51と下板61と側板52とで一体化された弾性構造に構成することで、第1の弾性部材5が側板52で第2の弾性部材6が下板61になる。この弾性構造としては、レール材3A、3Bが断面コの字形に形成されている場合には、同様に下板61の側縁と上板51の側縁とを側板52が連結した断面コの字形に形成するとよい。この場合、レール材3A、3Bの切欠部32aは下板32だけではなく側板33にも形成させる。切欠部32aに配置する弾性構造は、下板61が側板52によって上板51に連結されているからである。なお、第1の弾性部材5が単体でレール材3A、3Bを浮動的に支持する構造で、第2の弾性部材6が単体で磁気ディスク装置2の揺動運動を弾性力によって吸収できる構造ならば、第1の弾性部材5と第2の弾性部材6とは一体化させなくともよい。
さらに、弾性構造の第2の弾性部材である下板61の一部分を、レール材3A、3Bに切り欠かれた切欠部32aに挿入することにより、第2の弾性部材である下板61とレール材3A、3Bの切欠部32aを有する下板32とを水平方向において重なり合うように配置することができる。したがって、この弾性構造と共にレール材3A、3Bも含めた全体の厚みを薄くすることができるので、緩衝機構の省スペース化を図れる。
なお、磁気ディスク装置の緩衝機構としては、磁気ディスク装置2の挿抜性と共に耐衝撃性を良くするために、磁気ディスク装置2の挿抜性を良くする部品と、磁気ディスク装置2の耐衝撃性を良くする部品とを別体にすることが考えられる。しかし、高さ方向にこれら部品が積層された構造になるので、この高さ方向における2つの部品による全体の厚みを薄くする必要がある。そこで、第1の弾性部材5及び第2の弾性部材6と共にレール材3A、3Bも含めた全体の厚みを薄くすることで、緩衝機構の省スペース化を図っている。
また、この弾性構造は、レール材3A、3Bに磁気ディスク装置2をスムーズに挿入できるように構成しなければならない。即ち、上板51、下板61及び側板52が、磁気ディスク装置2をレール材3A、3Bに抜き差しする際の滑りを悪化させないように構成しなければならない。この際、第2の弾性部材6は、磁気ディスク装置2が揺動する前は当該磁気ディスク装置2に接触しておらず、揺動して接触した時には圧縮による弾性変形により揺動運動を吸収するように構成するとよい。
第2の弾性部材6を、このように構成することで、磁気ディスク装置2を左右一対のレール材3A、3Bにスムーズに挿入することができる。また、レール材3A、3Bの下板32に切り欠かれた切欠部32aに第2の弾性部材6である下板61が配置されていることから、レール材3A、3Bの下板32の上面と第2の弾性材料6である下板61の一部分の上面との間に段差tを設けることができるので、磁気ディスク装置2が揺動して下板61に接触するまでは第1の弾性部材5の衝撃緩衝作用を単独で発揮させることができる。
このように、レール材3A、3Bを上板31と下板32と側板33とで構成し、第1の弾性部材5及び第2の弾性部材6を上板51と下板61と側板52とで一体化された弾性構造に構成した場合には、弾性構造の上板51上にレール材3A、3Bの上板31を固定し、弾性構造の側板33を圧縮可能な状態でノートPC100内に固定する。具体的には、側板33の上方部位のみをノートPC100内に固定することで、固定していない部位を圧縮させることができる。第2の弾性部材6をこのような構造にすることで、弾性構造の側板52が第1の弾性部材5として減衰振動を生じさせるような衝撃緩衝作用を発揮でき、弾性構造の下板61が第2の弾性部材6として衝撃を直接吸収する衝撃緩衝作用を発揮できる。なお、弾性構造の下板61の下面もノートPC100内に固定することで、レール材3A、3Bを安定した状態でノートPC100内において浮動的に支持することができる。即ち、レール材3A、3Bの下面は弾性構造の下板61の下面より上方に位置することになるので、ノートPC100内において浮動的に支持される。
このようなレール材3A、3B、第1の弾性部材5及び第2の弾性部材6で構成される緩衝機構1は、レール材3A、3Bは、磁気ディスク装置2の挿抜性を良くするために、滑り摩擦抵抗の小さい材料がよい。ここで、滑り摩擦抵抗の小さい材料とは、磁気ディスク装置2に対する第1の弾性部材5及び第2の弾性部材6の滑り摩擦抵抗よりも、磁気ディスク装置2に対するレール材3A、3Bの滑り摩擦抵抗が小さくなることを意味している。したがって、レール材3A、3Bには、滑りの良いABS樹脂などの樹脂材料を使用でき、第1の弾性部材5及び第2の弾性部材6には、衝撃による磁気ディスク装置2の振動を減衰させるニトリル・ゴム(NBR)、シリコーン・ゴムなどのような滑りは良くないが弾性特性に優れたゴム材料を使用できる。
また、磁気ディスク装置2は、筐体21の上面および下面の中央部に対応する位置における筐体内部は、回転する磁気ディスクにより占有されているので、筐体21の上面と下面を相互に支持するための支柱を内部に設けることができないため筐体21の上面と下面の中央部は外部からの押圧に弱い。しかし、筐体21の磁気ディスクに占有されずに厚みを薄くできる両端部21a、21bは外部からの押圧に強い。したがって、レール材3A、3Bは、その押圧に強い両端部21a、21bに嵌め込むことになる。この磁気ディスク装置2をレール材3A、3Bから引き出すために、当該磁気ディスク装置2の筐体21の引っ張り側には、引き出し用のプル・タブ(図示せず。)が固定されている。
このように構成された磁気ディスク装置の緩衝機構の緩衝動作について、図3を参照して説明する。図3は本発明の磁気ディスク装置の緩衝機構の緩衝動作を示す説明図で、(A)は緩衝機構のレール材に磁気ディスク装置を挿入する状態の図、(B)は磁気ディスク装置を搭載した緩衝機構が動作した状態の図である。なお、磁気ディスク装置2は図2、図3(A)に示すように、左右一対のレール材3A、3Bに挿入されて矢印Aの方向に磁気ディスク装置2側のコネクタ22と、ノートPC100側のコネクタ4とが接続されるまで押し込まれている。
このようなノートPC100に搭載された磁気ディスク装置2に図3(B)に示すように、外部から矢印C方向のような衝撃が加わると、レール材3A、3Bの下板32の上面と弾性構造である下板61の一部分の上面との間に段差t(図3(A))が生じているので、その空間においてレール材3A、3Bを浮動的に支持する側板52が第1の弾性部材5として減衰振動を生じさせるような衝撃緩衝作用を発揮して当該衝撃を吸収することができる。さらに、磁気ディスク装置2が弾性構造である下板61に直接接触した場合には、当該下板61が第2の弾性材料6として衝撃を直接吸収する衝撃緩衝作用を発揮して、その磁気ディスク装置2が接触することにより生じる衝撃を吸収することができる。したがって、磁気ディスク装置2の耐衝撃特性を良くすることができる。
このような作用、効果を奏する本発明の緩衝機構は、例えば1.8インチの磁気ディスクを内蔵した磁気ディスク装置2の場合には、レール材3A、3Bの切欠部32aが切り欠かれた下板32の上面(内側面)と第2の弾性部材6である下板61の一部分の上面(表面)との段差tは、0.1mmにするとよい。この値は、実験値や理論値によって求められる。
なお、上述した本実施例においては、レール材を構成する下板に切り欠かれた切欠部内に第2の弾性部材が配置されていたが、これに限らず、レール材を構成する上板に切り欠かれた切欠部内に第2の弾性部材を配置してもよく、緩衝機構として同様の作用、効果を奏することができる。即ち、第1の弾性部材はレール材を電子機器内において浮動的に支持していることから、磁気ディスク装置に衝撃が加わると当該第1の弾性部材の弾性力による減衰振動で当該衝撃を吸収する。また、第2の弾性部材は磁気ディスク装置が直接接触することになるので、その磁気ディスク装置が接触することにより生じる衝撃を弾性力によって吸収する。また、レール材を構成する上板及び下板の何れにも切欠部を形成し、それぞれに第2の弾性部材を配置しても、緩衝機構として同様の作用、効果を奏することができる。
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。
携帯式コンピュータに抜き差し可能な状態で取り付けられて使用される磁気ディスク装置において利用可能である。
本発明の磁気ディスク装置の緩衝機構による最良な実施の一形態を示す図である。 本発明の磁気ディスク装置の緩衝機構を示す斜視図である。 本発明の磁気ディスク装置の緩衝機構の緩衝動作を示す説明図である。
符号の説明
2……磁気ディスク装置
3A、3B……レール材
31……上板
32……下板
32a……切欠部
33……側板
5……第1の弾性部材
51……上板(第1の板)
52……側板
6……第2の弾性部材
61……下板(第2の板)

Claims (10)

  1. 電子機器に搭載される磁気ディスク装置に対する衝撃を吸収する緩衝機構であって、
    上板と下板と側板とで構成され前記磁気ディスク装置を抜き差し可能に収納するガイドレールを構成する左右一対のレール材と、
    前記レール材を前記電子機器内において浮動的に支持する第1の弾性部材と、
    前記レール材を構成する前記上板及び前記下板の少なくとも何れか一方に切り欠かれた切欠部内に配置され、前記レール材に挿入された前記磁気ディスク装置が当該レール材と共に前記第1の弾性部材の弾性力に抗して揺動すると、前記磁気ディスク装置の揺動運動を弾性力によって吸収する第2の弾性部材とを備えた磁気ディスク装置の緩衝機構。
  2. 前記第2の弾性部材は、前記磁気ディスク装置が揺動する前は当該磁気ディスク装置に接触しておらず、揺動して接触した時には圧縮による弾性変形により前記揺動運動を吸収するように構成されている請求項1記載の磁気ディスク装置の緩衝機構。
  3. 前記レール材は、前記第1の弾性部材及び前記第2の弾性部材よりも滑り摩擦抵抗の小さい材料である請求項1記載の磁気ディスク装置の緩衝機構。
  4. 前記第1の弾性部材及び前記第2の弾性部材は、前記衝撃による前記磁気ディスク装置の振動を減衰させるゴム材料である請求項1記載の磁気ディスク装置の緩衝機構。
  5. 前記第1の弾性部材及び前記第2の弾性部材は一体化されている請求項1記載の磁気ディスク装置の緩衝機構。
  6. 前記第1の弾性部材及び前記第2の弾性部材は、第1の板と第2の板と側板とで一体化された弾性構造に構成され当該弾性構造の前記第2の板が前記第2の弾性部材である請求項1記載の磁気ディスク装置の緩衝機構。
  7. 前記弾性構造の前記第1の板の下面に前記レール材の前記上板が固定され、前記弾性構造の前記側板が圧縮可能な状態で前記電子機器内に固定されている請求項6記載の磁気ディスク装置の緩衝機構。
  8. 前記第2の弾性部材である前記第2の板の一部分は、前記レール材に切り欠かれた前記切欠部内に挿入されている請求項6記載の磁気ディスク装置の緩衝機構。
  9. 1.8インチの磁気ディスクを内蔵した前記磁気ディスク装置の場合には、前記レール材の前記切欠部が切り欠かれた板の内側面と前記第2の弾性部材である前記第2の板の一部分の表面との段差は、0.1mmである請求項8記載の磁気ディスク装置の緩衝機構。
  10. 磁気ディスク装置に対する衝撃を吸収する緩衝機構を備える携帯式コンピュータであって、
    前記緩衝機構が、
    上板と下板と側板とで構成され前記磁気ディスク装置を抜き差し可能に収納するガイドレールを構成する左右一対のレール材と、
    前記レール材を前記電子機器内において浮動的に支持する第1の弾性部材と、
    前記レール材を構成する前記上板及び前記下板の少なくとも何れか一方に切り欠かれた切欠部内に配置され、前記レール材に挿入された前記磁気ディスク装置が当該レール材と共に前記第1の弾性部材の弾性力に抗して揺動すると、前記磁気ディスク装置の揺動運動を弾性力によって吸収する第2の弾性部材とを備えた携帯式コンピュータ。
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