JP4706708B2 - 着脱ユニットの振動低減構造 - Google Patents

Description

本発明は、着脱式のユニットに生じる振動を低減するための構造に関する。

ディスクアレイ装置などの情報記憶装置においては、近年の高性能化に伴い、装置に実装されるユニットに今まで以上の精度が要求されるようになってきている。

ハードディスクなどの記録媒体は、その構造的な特性により、振動が原因となって性能劣化が発生するため、この振動を抑えることが必須である。

また、ディスクアレイ装置などは、信頼性の観点からハードディスクなどのユニットが故障した場合に交換するという保守が必要となる。故障したユニットを交換するためには、ディスクユニットが容易に着脱できる構造とする必要があり、装置とユニットとの間には、必然的に隙間が設けられることとなる。

よって、ユニットの振動を抑えるために、弾性を有した緩衝部材となるばね構造を装置とユニットとの隙間に設けて振動吸収を行っていた。

ばねは、ディスク装置本体にディスクユニットを実装・取り外しする際の着脱操作を容易にする。しかし、ばねは衝撃の指標である加速度を小さくすることはできるが、衝撃のエネルギー自体を低減する効果は奏さない。また、加速度を小さくする際に変形したばねは、復元しようとする際に反力を発生してディスクユニットを逆方向に押すこととなるため、振動を抑制するという効果には限界があった。

理想的な振動抑制には、加速度を小さくするためのばねと、衝撃エネルギーを別のエネルギーに（例えば、熱エネルギーに）変換させる減衰体とが必要である。振動を抑制するためには、減衰体は装置本体とユニットとの両方に固定する必要があるが、ユニットを着脱可能とすると、減衰体をユニットと装置本体との両方に固定することはできなかった。

このため、今般の性能向上によって高精度になり、振動の影響を受けやすくなったハードディスクなどのユニットの自励振動を十分吸収できず、ハードディスクの性能が低下するという問題が起きている。

図７に、着脱ユニットの装置本体への取り付け構造の一例を示す。
ディスクユニット５１は、着脱のために取手形状を模したキャリア５３とハードディスク５２とから構成される。ハードディスク５２は、ねじ５４によってキャリア５３にて固定されている。また、キャリア５３には、高い周波数の振動抑制を目的とした板ばね５５と、低い周波数の振動抑制を目的とした板ばね５６とが上下面に設けられている。

ディスクユニット５１は、装置５０へ実装されるが、装置５０には、ディスクユニット５１に設けられた板ばね５５及び板ばね５６が接触するための補強板５７が設けられており、ディスクユニット５１が装置５０へ実装された状態において、板ばね５５及び板ばね５６によって装置５０に支持される構造となっている。

ここで、板ばね５５又は板ばね５６の代わりに減衰体を設けた場合を考える。減衰体は板ばね５５や板ばね５６の材料となる金属よりも粘性が高いため、ディスクユニット５１を装置５０へ挿入するときに減衰体と補強板５７とが接触すると、減衰体が補強板５７に引っかかってディスクユニット５１を挿入できなくなる。一方、減衰体が補強板５７に引っかからないようにすると、補強板５７と減衰体との間に隙間が生じることとなり、減衰体によるエネルギー変換の効果が得られなくなってしまう。

弾性体と減衰体とを併用して効率的に振動を低減することに関連する技術として、特許文献１に開示される「防振機構及びディスク駆動装置」がある。
特開２００２−３２７７９６号公報

しかし、特許文献１に開示される発明は、制振の対象が固定的に設置されるユニットに対してしか適用できず、ディスクアレイ装置におけるハードディスクユニットのように、着脱の必要があるユニットには適用できない。

本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、着脱の必要があるユニットに生じる振動を弾性体と減衰体とを併用して効率的に低減できるユニットの振動低減構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、装置に対して挿抜可能な着脱ユニットに生じる振動を低減する着脱ユニットの振動低減構造であって、装置は、着脱ユニットの挿抜方向と略平行に設置され着脱ユニットの挿入側に凸となるストッパを有し、着脱ユニットは、一端が着脱ユニットに固定され、装置に挿入された際に装置との間隙に配置される減衰体と、着脱ユニットの装置への挿入方向へ突出し、中間部が減衰体の装置側の端に固定されたばね材とを有し、着脱ユニットを装置へ挿入した際に、ばね材の先端部がストッパと装置との間隙に挿入され、装置と着脱ユニットとの間隙に減衰体が隙間無く配置されることを特徴とする着脱ユニットの振動低減構造を提供するものである。

本発明によれば、着脱の必要があるユニットに生じる振動を弾性体と減衰体とを併用して効率的に低減できるユニットの振動低減構造を提供できる。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明は、装置４０に対して挿抜可能な着脱ユニット３０に生じる振動を低減する振動低減構造であって、装置４０は、着脱ユニット３０の挿抜方向と略平行に設置され着脱ユニット３０の挿入側に凸となるストッパ４２を有し、着脱ユニット３０は、一端が着脱ユニット３０に固定され、装置４０に挿入された際に装置４０との間隙に配置される減衰体３２と、着脱ユニット３０の装置４０への挿入方向へ突出し、中間部が減衰体３２の装置４０側の端に固定されたばね材３５とを有し、着脱ユニット３０を装置４０へ挿入した際に、ばね材３５の先端部がストッパ４２と装置４０との間隙に挿入され、装置４０と着脱ユニット３０との間隙に減衰体３２が隙間無く配置される構造である。

以下、本発明の好適な実施の形態についてより詳細に説明する。

図２に本実施形態に係る着脱ユニットの振動低減構造の概略構成を示す。本実施形態に係る着脱ユニットの振動低減構造は、ユニット１０と、ユニット１０が挿入可能なガイド２１を有する装置２０とを有して構成される。ユニット１０には、振動を抑制するための減衰体１２と、減衰体１２の保持及びユニット１０をガイド２１へ挿入時の摩擦力の軽減、並びに振動の加速度を低減する目的で、内側ばね１３及び外側ばね１４とが設けられている。減衰体１２の一端はユニット１０の構成部品であるキャリア１１で固定されており、他端は内側ばね１３及び外側ばね１４で挟み込まれて支持される。さらに、装置２０に設けられたガイド２１は、ユニット１０を装置２０へ挿入したとき、ユニット１０に取り付けられた内側ばね１３と外側ばね１４とを挟み込む構造となっている。

図３に、本実施形態に係る着脱ユニットの振動低減構造のより具体的な構成を示す。ディスクユニット１００は、記憶媒体であるハードディスク１０２が、皿ねじ１０８及びなべねじ１０３によってキャリア１０１に固定される。なお、なべねじ１０３は、内側ばね１０６及び外側ばね１０４も合わせてキャリア１０１に固定している。

図４に、内側ばね１０６及び外側ばね１０４が設置された箇所の部分断面を示す。減衰体１０５は、側面視「エ」の字型の円筒状（両端にフランジを備えた円筒状）となっており、一端はハードディスク１０２とキャリア１０１とによって挟み込まれ、他端は内側ばね１０６と外側ばね１０４とで挟み込まれている。内側ばね１０６、外側ばね１０４及び減衰体１０５は、ディスクユニット１００の両側に設けられている。

ディスクユニット１００は、装置本体１１０の前面部から挿抜可能に形成されている。

図５に、ディスクユニット１００を装置本体１１０へ挿入する際の状態を示す。ディスクユニット１００は装置本体１１０の前面部から挿入する。このとき、ディスクユニット１００の両側面に設けられた外側ばね１０４と装置本体１１０に設けられた溝１１１とが接触する。

外側ばね１０４と装置本体１１０の溝１１１とは金属製であるために摩擦抵抗が小さく、ディスクユニット１００を摺動させながら実装できる。すなわち、減衰体１０５よりも摩擦抵抗の小さい外側ばね１０４を装置本体１１０（溝１１１）との間に介在させて摺動させることにより、ディスクユニット１００を容易に摺動させることができる。

また、外側ばね１０４及び内側ばね１０６及び減衰体１０５は弾性を有しているため、溝１１１の深さが外側ばね１０４の突出量よりも小さければ減衰体１０５が押し縮められ、溝１１１の深さが外側ばね１０４の突出量よりも大きければ減衰体１０５が引き伸ばされる。このため、減衰体１０５は、装置本体１１０とディスクユニット１００との隙間にばらつきがあっても常に隙間無く接触する。

減衰体１０５は、一端部がハードディスク１０２とキャリア１０１とによって挟み込まれて固定されている。また、減衰体１０５の他端部は、内側ばね１０６と外側ばね１０４とで挟み込まれている。さらに、図６に示すように、ディスクユニット１００を装置本体１１０へ挿入すると、内側ばね１０６と外側ばね１０４とは、装置本体１１０及びストッパ１１２によって挟まれた状態となる。このため、減衰体１０５のハードディスク１０２と反対側の端部（内側ばね１０６及び外側ばね１０４によって挟まれた端部）は装置本体１１０に固定される。なお、外側ばね１０４及び内側ばね１０６の先端部を、互いに近接する方向に折り曲げたり丸めたりしてガイド部を形成しておくことにより、ディスクユニット１００を装置本体１１０に挿入した際に装置本体１１０とストッパ１１２との間隙に挿入されやすくなる。

この構造によって、ディスクユニット１００に溝１１１の方向への力が働いた場合には、内側ばね１０６と外側ばね１０４とが変形して力の加速度を小さくし、かつ、減衰体１０５が力を吸収する。その後、変形した内側ばね１０６及び外側ばね１０４が復元するが、減衰体１０５は装置１１０に固定されている状態であるため、復元力によって生じる振動も減衰体１０５で吸収される。

このように、本実施形態においては、ディスクユニット１００を挿入した場合に、装置本体に設けられたガイドブレードにばね（内側ばね１０６及び外側ばね１０４）と振動吸収体（減衰体１０５）とが固定されるため、二種類の緩衝部材が一体となってディスクユニット１００に生じる振動を低減する。すなわち、本実施形態においては、振動抑制に必要な減衰体１０５の一端をディスクユニット１００に固定し、他端を内側ばね１０６及び外側ばね１０４によって挟み込み、二つのばねを装置本体１１０側で固定することによって、減衰体１０５による減衰効果を発揮させることができ、振動低減効果が顕著にえられる。

なお、上記実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはない。
例えば、上記実施形態においては、減衰体が二つのばねによって挟まれる構成を例としたが、減衰体とばねとが一体として固定できるのであれば二つのばねで挟み込む構成に限定されることはない。
このように、本発明は様々な変形が可能である。

本発明に係る着脱ユニットの振動低減構造を示す図である。 本発明の好適な実施の形態に係る着脱ユニットの振動低減構造の概略構成を示す図である。 本発明の好適な実施の形態に係る着脱ユニットの振動低減構造の構成を示す図である。 内側ばね及び外側ばねが設置された箇所の部分断面を示す図である。 ディスクユニットを装置本体へ挿入する際の状態を示す図である。 ディスクユニットを装置本体へ挿入した状態を示す図である。 着脱ユニットの装置本体への取り付け構造の一例を示す図である。

符号の説明

１０ ユニット
１１、１０１ キャリア
１２、３２、１０５ 減衰体
１３、１０６ 内側ばね
１４、１０４ 外側ばね
２０、４０ 装置
２１ ガイド
３０ 着脱ユニット
３５ ばね材
１００ ディスクユニット
１０２ ハードディスク
１０３ なべねじ
１０８ 皿ねじ
１１０ 装置本体
１１１ 溝
４２、１１２ ストッパ

Claims (6)

1. 装置に対して挿抜可能な着脱ユニットに生じる振動を低減する着脱ユニットの振動低減構造であって、
   前記装置は、
   前記着脱ユニットの挿抜方向と略平行に設置され前記着脱ユニットの挿入側に凸となるストッパを有し、
   前記着脱ユニットは、
   一端が前記着脱ユニットに固定され、前記装置に挿入された際に前記装置との間隙に配置される減衰体と、
   前記着脱ユニットの前記装置への挿入方向へ突出し、中間部が前記減衰体の前記装置側の端に固定されたばね材とを有し、
   前記着脱ユニットを前記装置へ挿入した際に、前記ばね材の先端部が前記ストッパと前記装置との間隙に挿入され、前記装置と前記着脱ユニットとの間隙に前記減衰体が隙間無く配置されることを特徴とする着脱ユニットの振動低減構造。
2. 前記ばね材は、前記減衰体の前記装置側の端と前記装置との間に配置されることを特徴とする請求項１記載の着脱ユニットの振動低減構造。
3. 前記ばね材は、第１のばね及び第２のばねで構成され、
   前記減衰体は、前記装置側の端部に第１のフランジを備え、
   前記第１のばね及び前記第２のばねによって前記第１のフランジが挟み込まれることによって、前記減衰体の前記装置側の先端部が前記ばね材の中間部に固定されることを特徴とする請求項１又は２記載の着脱ユニットの振動低減構造。
4. 前記減衰体は前記着脱ユニット側の端部に第２のフランジを備え、前記着脱ユニットに装着される保持部材で前記第２のフランジが前記着脱ユニットの間に挟み込まれることによって、前記減衰体が前記着脱ユニットに固定されたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の着脱ユニットの振動低減構造。
5. 前記保持部材が前記着脱ユニットにねじ止めされたことを特徴とする請求項４記載の着脱ユニットの振動低減構造。
6. 前記ばね材の先端に、前記着脱ユニットの前記装置への装着時に前記ストッパと前記装置との間隙に挿入されるようにするためのガイド部を設けたことを特徴とする着脱ユニットの振動低減構造。

Images