JP4730207B2 - 情報記憶装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、記憶媒体を外力から保護する機能を備えた情報記憶装置および電子機器に関し、特に、記憶媒体を格納する本体筐体に緩衝部材を取り付けて外力を分散させる機能を備えた情報記憶装置および電子機器に関する。

従来、すでに多くの製品が市場に出ている通り、磁気ディスク装置を緩衝部材で支え、それを筐体に入れることにより、落下時の衝撃に対して緩衝部材の圧縮によって吸収して、磁気ディスク装置本体に対する障害を避ける構造を備えた電子機器が考えられている。

この構造では必然的に、ドライブに対するすべての方向（６方向）に対して緩衝部材を用意している（例えば、特許文献１参照。）。このため、ドライブを入れる筐体のサイズはすべての方向に対してドライブよりも大きくなる。通常は各方向１ｍｍ〜３ｍｍ程度の増加が必要になっている。

特開２００４−１３４０３６号公報

このような緩衝部材を用いた情報記憶装置では、ドライブ本体の厚みがすでに５ｍｍ程度まで薄型化されていることを考えると、緩衝部材を含む全厚としてはその２倍くらいになる場合もあり、無駄が大きい。また、ドライブの厚み方向を極力薄くするため、厚み方向の緩衝部材は薄くしがちである。この結果として、ＸＹ方向（ドライブの厚み方向と直交する方向）に対して、Ｚ方向（ドライブの厚み方向）の耐衝撃性は弱くなってしまう。その結果、十分な耐衝撃性を確保できていなかったり、厚みが異常に厚い装置になっていたりしている。

本発明はこのような課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明は、記憶媒体を格納する本体筐体と、本体筐体の隅部に取り付けられ、相直交する３軸方向について本体筐体に加わる力を吸収する緩衝部材と、本体筐体と緩衝部材との間に配置され、本体筐体に対して相直交する３軸方向のうち第１の軸方向に加わる力の一部を第１の軸方向と直交する第２の軸方向に分割させる変換部材とを備える情報記憶装置である。
さらに、変換部材は、本体筐体の側面に取り付けられ、第１の軸方向および第２の軸方向の各々と直交する第３の軸方向に延出するピンと、一端側にピンの側面と接触する傾斜面を有し、他端側に緩衝部材との固定面を有するリンク部材とを備えている。そして、ピンからリンク部材に加わる力を傾斜面の傾斜角に応じて第２の軸方向に分割し、この分割した力によって固定面で緩衝部材を押圧する。

このような本発明では、本体筐体に加わる第１の軸方向に沿った力の一部を変換部材によって第２の軸方向へ変換し、その変換された力を緩衝部材によって吸収することから、第１の軸方向に沿った外力について緩衝部材への負荷を軽減できるようになる。

また、本発明は、記憶媒体を格納する本体筐体と、本体筐体に対して第１の軸方向に加わる力の一部を第１の軸方向と直交する第２の軸方向に分割させる変換部材と、変換部材によって第２の軸方向に分割された力を吸収する緩衝部材とを備える情報記憶装置である。
さらに、変換部材は、本体筐体の側面に取り付けられ、第１の軸方向および第２の軸方向の各々と直交する第３の軸方向に延出するピンと、一端側にピンの側面と接触する傾斜面を有し、他端側に緩衝部材との固定面を有するリンク部材とを備えている。そして、ピンからリンク部材に加わる力を傾斜面の傾斜角に応じて第２の軸方向に分割し、この分割した力によって固定面で緩衝部材を押圧する。

このような本発明では、本体筐体に加わる第１の軸方向に沿った力の一部を変換部材によって第２の軸方向へ変換し、その変換された力を緩衝部材によって吸収することから、第１の軸方向に沿った外力について緩衝部材への負荷を軽減できるようになる。

ここで、本体筐体として、第１の軸方向に沿った長さより第２の軸方向に沿った長さの方を長くすることで、変換部材によって第２の軸方向へ変換された力を緩衝部材によって吸収する際のスペースを十分確保することができる。

また、本発明は、このような情報記憶装置を備えた電子機器でもある。例えば、記憶媒体としてディスク型記憶媒体（磁気式、光学式など）を用い、これを組み込んだコンピュータやゲーム機器、音楽・映像記録再生装置として利用可能である。

本発明によれば、次のような効果がある。
（１）情報記憶装置に作用させる緩衝部材の厚みを低減でき、情報記憶装置自体の薄型化を図ることが可能となる。
（２）情報記憶装置を内蔵する電子機器において情報記憶装置に作用させる緩衝部材の厚みを低減することが可能となり、これによって、電子機器そのものの厚みを低減することが可能となる。
（３）緩衝部材の厚みを一定とした場合、情報記憶装置の緩衝効果を拡充することができ、この情報記憶装置を内蔵する電子機器における耐衝撃特性を向上させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。なお、本実施形態では、情報記憶装置の記憶媒体として磁気ディスク媒体を用いる磁気ディスク装置を情報記憶装置の例として説明するが、本発明はこれ以外の記憶媒体を用いたものであっても適用可能である。

一般に、磁気ディスク装置は本体筐体に磁気ヘッドを搭載した浮上スライダ、これを異動させるためのアクチュエータ、磁気記録媒体、およびこれを回転させるためのスピンドルモータなどが内蔵されている。浮上スライダは磁気記録媒体上をきわめて小さい空隙を確保しながら荷重およびスライダと媒体の間で発生する、正圧、負圧のバランスで浮上している。このため媒体上に落下したり激突したりしないように装置の取り扱いには注意を払う必要がある。このような取り扱いに注意を要する磁気ディスク装置を持ち運ぶためには、磁気ディスク装置に加わる衝撃を緩和する必要がある。

図１は、持ち運び可能な電子機器に磁気ディスク装置を組み込む場合の構成を説明する模式斜視図である。なお、図１では磁気ディスク装置１の収納状態を分かりやすく説明するため、電子機器の筐体を透過して内部の磁気ディスク装置１が見える透視図となっている。

ここに示すように、衝撃緩和のため磁気ディスク装置１に対して緩衝部材１１が用いられる。図１に示す例では、磁気ディスク装置１の本体筐体の隅部に図１に示す例では、磁気ディスク装置１の本体筐体１０における４つの隅部を囲むように緩衝部材１１がはめ込まれたもので、この緩衝部材１１によって相直交する３軸方向について本体筐体１０に加わる力を吸収できるようになっている。なお、緩衝部材１１は本体筐体１０の隅部にはめ込む構成もあれば、本体筐体１０の稜にあてる場合もある。また、さらに数多くの場所に貼り付ける場合もある。

緩衝部材１１は衝撃を吸収するためにゴムやゲルなどの材質が用いられ、加えられた衝撃に対して変形する程度の硬さを持っている。どのように設置するにしても衝撃の加わる３軸各両方向（６方向）に対して、おのおの独立に緩衝部材１１を機能させる構造をとる。

ここで、外力の方向を特定する３軸としては相直交する３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）であり、以下の説明では、磁気ディスク装置１の厚さ方向（磁気ディスク媒体の面に垂直な方向で、最も長さの短い方向）をＺ方向、幅方向をＸ方向、奥行き方向をＹ方向とする。

磁気ディスク装置１を込み込んだ持ち運び可能な電子機器の具体例としては、ポータブルハードディスクドライブやデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ポータブル音楽プレーヤ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機などが挙げられる。

図２は、緩衝部材による衝撃吸収の原理を説明する模式図である。これは磁気ディスク装置１の一部を拡大して示し、特にＺ方向の衝撃が加わった場合に関して緩衝部材１１の効果を説明するものである。

この図に示すとおり、Ｚ方向の図中上から下に向けて衝撃力Ｆか加わったときには、この衝撃力Ｆに応じてＺ方向に配置された緩衝部材１１がΔだけ変形する。この変形量Δは緩衝部材１１を構成する材料の物理的性質、および緩衝部材１１の形状によって決定される。

通常、このような緩衝部材１１による衝撃吸収構造を±Ｘ、±Ｙ、±Ｚの各軸方向に対して設けている。図１に示す電子機器では、磁気ディスク装置１の本体筐体１０の各隅部を囲むように緩衝部材１１がはめ込まれているため、各緩衝部材１１によって±Ｘ、±Ｙ、±Ｚの各軸方向に対する衝撃吸収作用を得ることができる。

図３は、持ち運び可能な磁気ディスク装置を内蔵した電子機器の構成例を示す模式図である。電子機器の筐体１００に内蔵する磁気ディスク装置１の隅部には先に説明した緩衝部材１１が取り付けられており、さらに磁気ディスク装置１のインターフェイスから、所望のインターフェイスへの変換基板１２も取り付けられている。

そして、磁気ディスク装置１の本体筐体１０の各隅部に緩衝部材１１が取り付けられた状態で電子機器の筐体１００内に挿入されると、筐体１００内では緩衝部材１１を介して磁気ディスク装置１が保持されることになる。磁気ディスク装置１を挿入した状態で開口部に配置される変換基板１２に筐体の蓋となるコネクタ１０１が取り付けられると、箱状の筐体１００を外装とした電子機器が構成される。

ここで、持ち運び可能な電子機器の場合、耐衝撃性の確保は重要な課題であり、耐衝撃性を上げるためには緩衝部材１１の厚みを厚くする必要がある。このため、持ち運び可能な電子機器としては内蔵されている磁気ディスク装置１に比べて筐体が大きくならざるを得ない。しかし、機器の携帯性を確保する観点からは特に厚みに関しては極力薄くすることが求められる。これは耐衝撃性をあげることとは相反する要求である。

図４は、本実施形態に係る電子機器の構成例を示す模式図である。すなわち、この電子機器では、磁気ディスク装置１の隅部に緩衝部材１１を取り付けて、電子機器の筐体１００内に組み込む構成は図３に示す例と同じであるが、緩衝部材１１と磁気ディスク装置１の本体筐体１０との間に部品Ａおよび部品Ｂによる変換部材１３が介在している点で相違する。

先と同様に、磁気ディスク装置１の本体筐体１０の各隅部には、当該隅部を囲むように緩衝部材１１がはめ込まれており、この状態で電子機器の筐体１００内に収納されると、磁気ディスク装置１は緩衝部材１１を介して筐体１００内で保持される状態となる。緩衝部材１１は先と同様に衝撃を吸収できるゴムやゲルなどの材質が用いられ、加えられた衝撃に対して変形する程度の硬さを持っている。

このような基本構造において、磁気ディスク装置１の本体筐体１０の側面には部品Ａおよび部品Ｂによる変換部材１３が設けられ、本実施形態の特徴的な構成である外力の一部を方向変換する機構を実現している。

部品Ａには柱状の突起（ピン）Ｐをフレームの表面上の少なくも２箇所に形成しておき、これを磁気ディスク装置１の本体筐体１０側面に固定する。固定は磁気ディスク装置１の本体筐体１０に設けたねじ穴などを利用すればよい。これにより、部品Ａの突起Ｐは磁気ディスク装置１の本体筐体１０の側面からＹ軸方向に延出する状態となる。なお、磁気ディスク装置１の本体筐体１０の側面に直接突起Ｐを設けてもよい。これにより部品点数を少なくすることができる。

部品Ａの突起Ｐは六角柱のような多角柱形状となっているが、円柱形状でもよい。多角柱形状になっている場合には、後述する部品Ｂの傾斜面の角度と突起Ｐの多角形の面の角度とが一致するよう設けておく。

部品Ｂは、部品Ａの突起Ｐの側面と接触する傾斜面を有するＬ字型のリンク部材であり、Ｘ軸方向に可動する構造とする。図５は、部品Ｂの構成を説明する模式図である。図５（ａ）に示すように、部品Ｂは、一端側に部品Ａの突起の側面と接触する傾斜面Ｓを有し、他端側に緩衝部材１１との固定面Ｔを有している。この傾斜面Ｓの片と固定面Ｔの片とでＬ字型が構成されている。

図５（ｂ）は部品Ｂが緩衝部材に組み込まれた状態、図５（ｃ）は部品Ｂを緩衝部材から取り外した状態を示している。部品Ｂの傾斜面Ｓは角度の異なる２面によって構成されるＶ字を横にした状態に設けられている。傾斜面Ｓが設けられているＬ字型の一方の片は緩衝部材１１の外側に設けられた凹部に沿って配置され、緩衝部材１１との間にわずかな隙間を構成している。これにより、部品ＢがＸ方向へ移動しやすいようになっている。

一方、Ｌ字型の他方の片である固定面Ｔは、緩衝部材１１に設けられた貫通穴から緩衝部材１１の内側へ差し込まれている。固定面Ｔは緩衝部材１１が磁気ディスク装置１の本体筐体１０の隅部にはめ込まれることで本体筐体１０と緩衝部材１１の内面とで挟持され、これによって部品Ｂが固定されることになる。この固定によって、部品ＢがＸ方向に移動した際には固定面Ｔによって緩衝部材１１を押圧することができるようになる。

また、部品Ｂが緩衝部材１１とともに本体筐体１０の隅部にはめ込まれることで、本体筐体１０の側面に取り付けられた部品Ａの突起Ｐと部品ＢのＶ字型の傾斜面Ｓとが互いにかみ合う形になるように位置関係を構成し、この状態で電子機器の筐体１００内部に収納されることになる。

図６は、変換部材による衝撃吸収の構成原理を示す模式図である。ここで、磁気ディスク装置１にＺ軸方向に力Ｆの衝撃が加わった場合を考える。このとき、磁気ディスク装置１に固定された部品Ａの突起Ｐが衝撃力Ｆの方向に沿って図中下方向に下がろうとする。

これに対して、突起Ｐの側面が部品Ｂの傾斜面Ｓと接触しているため、部品Ａの突起Ｐは下方向に下がることができず、傾斜面Ｓの角度に応じて水平方向（Ｘ方向）の力を発生することになる。すなわちＦの力はＺ方向とＸ方向とに分割されることになる。これによって、Ｚ方向の緩衝部材１１の変形量Δ１と、部品Ｂが押す緩衝部材１１の変形量Δ２とで、衝撃を吸収することになる。

この場合、図３に示した構造の緩衝部材１１の変形量に比べて、変形量Δ１が小さくなることは明らかである。したがって、図６に示す構造を用いればのＺ方向の緩衝部材１１の厚みを低減することが可能となる。具体的には、図６に示す構造にすることで、図３に示す緩衝部材１１のＺ方向の厚さを１／２〜１／３にすることができる。

さらに、図６において部品Ｂの移動方向は力Ｆのかかる方向とは９０度の方向にすることができるので、水平方向（Ｘ方向）のための緩衝部材１１を有効に利用する構造になっており、従来の構造ではＺ方向の力に関してまったく機能していなかった水平方向（Ｘ方向）の緩衝部材がそのまま利用できることになる。

これらのことを併せると、図３に示す構造と同等のＺ方向の緩衝効果を上げるための緩衝部材１１の厚みは薄くすることができ、また水平方向（Ｘ方向）の緩衝部材を有効に利用することができる。これにより、従来と同じ緩衝効果を得るには従来よりも薄い緩衝部材１１で実現可能であり、従来と同じ緩衝部材１１の厚みを用いれば、従来よりも高い耐衝撃性を確保することができる。

なお、このような構造を必要に応じてＹ方向（紙面に垂直方向）に実現することも可能である。また、部品Ａ、および部品Ｂに関してはその形状、設置場所、数など様々な構成例が存在しうる。

図７〜図８は、その例を示す模式図である。図７においては、緩衝部材１１ａの設置場所を水平方向（Ｘ方向）ではあるが、図６とは部品Ａに対して反対側に設置したものであり、電子機器の筐体側に緩衝部材１１ａを固定する手段を取り付けている。

つまり、図６に示す部品Ａ、部品Ｂの構成とはＸ方向に沿って反対向きに力を分割できるようになっている。衝撃力Ｆの分割原理は図６に示す例と同じであり、部品Ａの突起Ｐが部品Ｂの傾斜面Ｓが接触しているため、衝撃力Ｆがかかっても部品Ａの突起は下方向に下がることができず、部品Ｂの傾斜面Ｓの角度に応じて水平方向（Ｘ方向）の力を発生することになる。この際、発生する水平方向（Ｘ方向）の力は図６に示す例とは反対となる。そして、衝撃力Ｆの力はＺ方向とＸ方向とに分割され、Ｚ方向の緩衝部材１１の変形量Δ１と、部品Ｂが押す緩衝部材１１ａの変形量Δ２とで、衝撃を吸収することになる。

このように、図７に示す構成では、衝撃力ＦについてＸ方向に分割した力を本体筐体１０側面の内側方向に配置された緩衝部材１１ａで吸収するため、本体筐体１０の外側に緩衝部材を設けるスペースを省略でき、Ｘ方向に沿った長さの小型化を図ることができるようになる。

図８においては、図６に示す変換部材と図７に示す変換部材とを両方設けた構成である。すなわち、部品Ａと部品Ｂ１とで図５に示す変換部材を構成し、部品Ａと部品Ｂ２とで図６に示す変換部材を構成する。この際、部品Ａの突起Ｐは共通として利用し、この突起Ｐに対して部品Ｂ１の傾斜面Ｓ１および部品Ｂ２の傾斜面Ｓ２が接触するよう組み合わされている。

このような機構において、磁気ディスク装置１に衝撃力Ｆが加わったとすると、この衝撃力Ｆによって部品Ａの突起Ｐが下がろうとする力の一部を部品Ｂ１の傾斜面Ｓ１によってＸ方向図中右側に分割し、さらに部品Ｂ２の傾斜面Ｓ２によってＸ方向図中左側にも分割する。これにより、部品Ｂ１が押す緩衝部材１１の変形量Δ２と、部品Ｂ２が押す緩衝部材１１ａの変形量Δ３とが発生する。

図８に示す構成では同じ衝撃力Ｆが加わった場合にＸ方向に沿った分割力がＸ方向の両方向に発生し、図６および図７に示す構成に比べてＺ方向の緩衝部材への変形量Δ１を減少させることが可能となる。

上記いずれの構成にしても、部品Ｂに設けた傾斜面Ｓを用いることにより、Ｚ方向にかかる力の向きを９０度変換させることができ、緩衝部材１１を相互に有効に利用することで緩衝効果をより高めることができるようになる。

なお、上記実施形態で示した変換部材１３としては部品Ａ、Ｂによる上記構成に限定されることはなく、Ｚ方向の力の一部をＸ方向に分割できる機構（カム機構やリンク機構）であれば適用可能である。

持ち運び可能な電子機器に磁気ディスク装置を組み込む場合の構成を説明する模式斜視図である。 緩衝部材による衝撃吸収の原理を説明する模式図である。 持ち運び可能な磁気ディスク装置を内蔵した電子機器の構成例を示す模式図である。 本実施形態に係る電子機器の構成例を示す模式図である。 部品Ｂの構成を説明する模式図である。 変換部材による衝撃吸収の構成原理を示す模式図である。 応用例（その１）を説明する模式図である。 応用例（その２）を説明する模式図である。

符号の説明

１…磁気ディスク装置、１０…本体筐体、１１…緩衝部材、１２…変換基板、１３…変換部材、Ｐ…突起、Ｓ…傾斜面

Claims (6)

1. 憶媒体を格納する本体筐体と、
   前記本体筐体の隅部に取り付けられ、相直交する３軸方向について前記本体筐体に加わる力を吸収する緩衝部材と、
   前記本体筐体と前記緩衝部材との間に配置され、前記本体筐体に対して前記相直交する３軸方向のうち第１の軸方向に加わる力の一部を前記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に分割させる変換部材と
   を備え、
   前記変換部材は、
   前記本体筐体の側面に取り付けられ、前記第１の軸方向および前記第２の軸方向の各々と直交する第３の軸方向に延出するピンと、
   一端側に前記ピンの側面と接触する傾斜面を有し、他端側に前記緩衝部材との固定面を有するリンク部材とを備えており、
   前記ピンから前記リンク部材に加わる力を前記傾斜面の傾斜角に応じて前記第２の軸方向に分割し、この分割した力によって前記固定面で前記緩衝部材を押圧する
   ことを特徴とする情報記憶装置。
2. 前記本体筐体は、前記第１の軸方向に沿った長さより前記第２の軸方向に沿った長さの方が長い
   ことを特徴とする請求項１記載の情報記憶装置。
3. 記憶媒体を格納する本体筐体と、
   前記本体筐体に対して第１の軸方向に加わる力の一部を前記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に分割させる変換部材と、
   前記変換部材によって前記第２の軸方向に分割された力を吸収する緩衝部材と
   を備え、
   前記変換部材は、
   前記本体筐体の側面に取り付けられ、前記第１の軸方向および前記第２の軸方向の各々と直交する第３の軸方向に延出するピンと、
   一端側に前記ピンの側面と接触する傾斜面を有し、他端側に前記緩衝部材との固定面を有するリンク部材とを備えており、
   前記ピンから前記リンク部材に加わる力を前記傾斜面の傾斜角に応じて前記第２の軸方向に分割し、この分割した力によって前記固定面で前記緩衝部材を押圧する
   ことを特徴とする情報記憶装置。
4. 前記本体筐体は、前記第１の軸方向に沿った長さより前記第２の軸方向に沿った長さの方が長い
   ことを特徴とする請求項３記載の情報記憶装置。
5. 情報記憶装置を備えた電子機器において、
   前記情報記憶装置は、
   記憶媒体を格納する本体筐体と、
   前記本体筐体の隅部に取り付けられ、相直交する３軸方向について前記本体筐体に加わる力を吸収する緩衝部材と、
   前記本体筐体と前記緩衝部材との間に配置され、前記本体筐体に対して前記相直交する３軸方向のうち第１の軸方向に加わる力の一部を前記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に分割させる変換部材と
   を備え、
   前記変換部材は、
   前記本体筐体の側面に取り付けられ、前記第１の軸方向および前記第２の軸方向の各々と直交する第３の軸方向に延出するピンと、
   一端側に前記ピンの側面と接触する傾斜面を有し、他端側に前記緩衝部材との固定面を有するリンク部材とを備えており、
   前記ピンから前記リンク部材に加わる力を前記傾斜面の傾斜角に応じて前記第２の軸方向に分割し、この分割した力によって前記固定面で前記緩衝部材を押圧する
   ことを特徴とする電子機器。
6. 情報記憶装置を備えた電子機器において、
   前記情報記憶装置は、
   記憶媒体を格納する本体筐体と、
   前記本体筐体に対して第１の軸方向に加わる力の一部を前記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に分割させる変換部材と、
   前記変換部材によって前記第２の軸方向に分割された力を吸収する緩衝部材と
   を備え、
   前記変換部材は、
   前記本体筐体の側面に取り付けられ、前記第１の軸方向および前記第２の軸方向の各々と直交する第３の軸方向に延出するピンと、
   一端側に前記ピンの側面と接触する傾斜面を有し、他端側に前記緩衝部材との固定面を有するリンク部材とを備えており、
   前記ピンから前記リンク部材に加わる力を前記傾斜面の傾斜角に応じて前記第２の軸方向に分割し、この分割した力によって前記固定面で前記緩衝部材を押圧する
   ことを特徴とする電子機器。

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