JP5829797B2 - 情報記憶装置及び電子機器 - Google Patents

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、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して前記筐体に振動が発生するとともに該振動を吸収して減衰させる制振機構を備え、前記制振機構が、前記筐体の外面に接して配設されるプレート本体及び一端がプレート本体に固定されて該プレート本体から突設された芯材を有するベースプレートと、前記プレート本体に対向して配設されるとともに前記芯材の他端のみに固定されて前記筐体及び前記プレート本体から独立して配置された押さえプレートと、前記プレート本体と前記押さえプレートの間に芯材に挿通されるように積層して配設される一対の振動吸収体及び高慣性体とを備え、これら一対の振動吸収体及び高慣性体が、一方の振動吸収体、高慣性体、他方の振動吸収体の順に積層配置され、前記音エネルギーが作用して前記筐体に振動が生じた際に、慣性によって前記高慣性体の変位が抑えられることに伴って前記振動吸収体が変形することにより、前記筐体の振動を吸収して減衰させるように構成され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して筐体に振動が発生するとともに、この振動が制振機構によって減衰される。これにより、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、特定周波数帯域の音エネルギーが作用して筐体に振動が発生した際に、この振動が筐体からベースプレートに伝播し、ベースプレートから高慣性体に達する。そして、高慣性体は、慣性によってその変位が抑えられる（生じない）ため、これに伴い振動吸収体が変形し、筐体の振動が吸収されて減衰する。これにより、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。

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て筐体に振動が発生した際に、情報記憶装置本体の外側に配設された制振機構がこの振動を吸収して減衰させ、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て筐体に振動が発生した際に、情報記憶装置の外側に配設された制振機構によって、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して筐体に振動が発生するとともに、この振動を制振機構によって減衰させ、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１実施形態に係る制振機構を示す断面図である。 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。 本発明の第２実施形態に係る制振機構を示す断面図である。

以下、図１及び図２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。

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が振動した際にこの振動を吸収して減衰させ、アクセスエラーや故障が発生することを防止するためのものである。そして、本実施形態の制振機構２は、図１及び図２に示すように、ベースプレート４と、２つの振動吸収体５、６と、高慣性体７と、押さえプレート８とを備えて構成されている。

ベースプレート４は、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、円板状のプレート本体４ａと、このプレート本体４ａの一面の中心に一端（下端）を固定して突設された円柱棒状の芯材４ｂとを備えて構成されている。

２つの振動吸収体５、６は、例えばゴムやスポンジなどの弾性部材を用い、円板状に形成されている。また、これら振動吸収体５、６は、その中央に一面から他面に貫通する芯材挿通孔５ａ、６ａを設けて形成されている。

高慣性体７は、例えば鉄や銅などの金属材料を用い、円板状に形成されている。また、この高慣性体においても、その中央に一面から他面に貫通する芯材挿通孔７ａを設けて形成されている。なお、高慣性体７は、比較的重量の大きな材料を用いて形成されていればよく、必ずしも金属材料を用いて形成することに限定しなくてもよい。

押さえプレート８は、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円板状に形成されている。

そして、本実施形態の制振機構２は、ベースプレート５が筐体３の外面にプレート本体４ａの他面を固着して配設されている（筐体３の外面に接して配設されている）。また、このベースプレート５の芯材４ｂを芯材挿通孔５ａ、６ａ、７ａに挿通させて、一方の振動吸収体５、高慣性体７、他方の振動吸収体６の順に積層配置されている。また、芯材４ｂの他端に中心を固着して、押さえプレート８が配設されている。すなわち、本実施形態の制振機構２は、一対の振動吸収体５、６で高慣性体７を挟み込み、さらにベースプレート４と押さえプレート８の間に、積層配置した一対の振動吸収体５、６及び高慣性体７を挟み込んで構成され、ベースプレート４を筐体３の外面に固着することによって、筐体３の外側に一体に配設されている。

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し、筐体３に振動が生じると、この振動が制振機構２のベースプレート４から一方の振動吸収体５に伝播し、高慣性体７に達する。そして、高慣性体７に振動が伝播しても、慣性が高いため、高慣性体７には振動に伴う変位が生じない（変位が抑えられる）。また、ベースプレート４と押さえプレート８が芯材４ｂを介して接続されているため、筐体３に発生した振動がベースプレート４から押さえプレート８に伝播し、他方の振動吸収体６に伝播する。この結果、一対の振動吸収体５、６のみが変形し、これら振動吸収体５、６によって振動が吸収されて減衰する。

これにより、外部（外側）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、本実施形態の制振機構２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ｆｎは、次の式（１）で表され、この式（１）を変形して式（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。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、この筐体３に取り付けて設けた制振機構２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と制振機構２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の質量の制振機構２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、本実施形態の制振機構２を設けた場合には、制振機構２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。

さらに、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発生した振動においても、ベースプレート４から一方の振動吸収体５に伝播し、また、ベースプレート４と押さえプレート８が芯材４ｂを介して接続されているため、筐体３に発生した振動がベースプレート４から押さえプレート８、押さえプレート８から他方の振動吸収体６に伝播する。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に発生した振動と同様に、振動吸収体５、６によって吸収されて減衰する。

これにより、本実施形態の制振機構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して筐体３に振動が発生するとともに、この振動が制振機構２の振動吸収体５、６によって減衰される。これにより、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。よって、従来の制振機構と比較し、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、ベースプレート４、２つの振動吸収体５、６、高慣性体７、押さえプレート８が円板状に形成されているものとしたが、これら部材の形状、材質（材料）は、抑制すべき周波数帯域により適宜変更可能であり、特に限定を必要とするものではない。

また、本実施形態では、高慣性体７を挟み込むように２つの振動吸収体５、６を設けているが、一方の振動吸収体５のみで制振機構２を構成しても振動の減衰効果を得ることが可能である。

さらに、本実施形態では、制振機構２が情報記憶装置本体１に一体に取り付けられているものとしたが、制振機構２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取り付けるようにしてもよい。そして、この場合には、特定周波数帯域の音エネルギーが作用した際に、電子機器の振動を制振機構２で吸収することにより、結果として、筐体３に作用する音エネルギーを減衰させることができ、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になる。

次に、図３及び図４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の外側に制振機構を設け、この制振機構で音エネルギーが作用することによる情報記憶装置本体の筐体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９は、図３及び図４に示すように、ベースシリンダー（筒状体）１０と、支持弾性体１１と、高慣性体１２と、カバープレート（蓋体）１３とを備えて構成されている。

ベースシリンダー１０は、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、有低円筒状のシリンダー本体１０ａと、このシリンダー本体１０ａの内部に設けられるとともに底面の中心に一端（下端）を固定して突設された円柱棒状の芯材１０ｂとを備えて構成されている。

支持弾性体１１は、例えばゴムやスポンジなどの弾性部材を用い、円環状に形成されている。

高慣性体１２は、例えば鉄や銅などの金属材料を用い、円板状に形成されている。また、この高慣性体１２は、外径がベースシリンダー１０のシリンダー本体１０ａの内径と略同径で形成されるとともに、その中央に一面から他面に貫通する芯材挿通孔１２ａを設け、さらに、一面から他面に貫通する複数のオリフィス（貫通孔）１２ｂを設けて形成されている。なお、高慣性体１２は、比較的重量の大きな材料を用いて形成されていればよく、必ずしも金属材料を用いて形成することに限定しなくてもよい。

カバープレート１３は、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、円板状に形成されている。また、カバープレート１３は、外径がシリンダー本体１０ａの外径と略同径で形成されている。

そして、本実施形態の制振機構９においては、ベースシリンダー１０が底部を情報記憶装置本体１の筐体３の外面に固着して配設されている（筐体３の外面上に配設されている）。また、芯材１０ｂの他端にカバープレート１３の中心を固着して、カバープレート１３が配設され、これにより、ベースシリンダー１０内に密閉空間Ｈが形成されている。

さらに、この密閉空間Ｈ内に、支持弾性体１１と高慣性体１２が配設されている。このとき、支持弾性体１１が下方に配され、ベースシリンダー１０の芯材１０ｂを芯材挿通孔１２ａに挿通して配設した高慣性体１２が支持弾性体１１で支持されて支持弾性体１１の上方に配設されている。さらに、高慣性体１２は、外径がベースシリンダー１０のシリンダー本体１０ａの内径と略同径で形成され、且つ芯材挿通孔１２ａに芯材１０ｂが挿通されていることにより、シリンダー本体１０ａの内面及び芯材１０ｂに案内されて上下方向に進退自在に配設されている。そして、このように配設した高慣性体１２によって、シリンダー本体１０ａ内の密閉空間Ｈが上方の気室Ｈ１と下方の気室Ｈ２に区画され、これら２つの気室Ｈ１、Ｈ２が高慣性体１２のオリフィス１２ｂによって連通されている。

そして、上記構成からなる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し、筐体３に振動が生じると、この振動が制振機構９のベースシリンダー１０から支持弾性体１１に伝播し、高慣性体１２に達する。そして、高慣性体１２に振動が伝播しても、慣性が高いため、高慣性体１２には振動に伴う変位が生じない（抑えられている）。この結果、支持弾性体１１のみが変形し、気室Ｈ１、Ｈ２の体積の変化に伴って上方の気室Ｈ１と下方の気室Ｈ２の空気がオリフィス１２ｂを流通し、この空気の流通時の抵抗によって、振動が吸収されて減衰する。

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、本実施形態の制振機構９によって情報記憶装置本体１の筐体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、本実施形態においても、筐体３に制振機構９が一体に取り付けられるため、第１実施形態と同様、制振機構９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る筐体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。

さらに、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筐体３ひいては情報記憶装置本体１に発生した振動においても、ベースシリンダー１０から支持弾性体１１に伝播し、支持弾性体１１が変形して空気がオリフィス１２ｂを流通する。このため、振動が吸収されて減衰する。

これにより、本実施形態の制振機構９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して筐体３に振動が発生するとともに、この振動が制振機構９によって減衰される。これにより、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。よって、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。例えば、ベースシリンダー１０、支持弾性体１１、高慣性体１２、カバープレート１３の形状、材質（材料）は、抑制すべき周波数帯域により適宜変更可能であり、特に限定を必要とするものではない。

また、本実施形態では、高慣性体１２が外径をベースシリンダー１０のシリンダー本体１０ａの内径と略同径にして形成されているものとしたが、シリンダー本体１０ａの内径よりも外径を小径にして高慣性体１２を形成し、高慣性体１２の外縁とシリンダー本体１０ａの内面の間に、上方の気室Ｈ１と下方の気室Ｈ２を連通させる空気流通部１４（図４参照）を形成するようにしてもよい。この場合には、支持弾性体１１が変形した際に、上方の気室Ｈ１と下方の気室Ｈ２の空気が空気流通部１４を流通することによって、この空気の流通時の抵抗で、振動を吸収して減衰させることができる。

１ 情報記憶装置本体（ＨＤＤ）
２ 制振機構
３ 筐体
４ ベースプレート
４ａ プレート本体
４ｂ 芯材
５ 振動吸収体
５ａ 芯材挿通孔
６ 振動吸収体
６ａ 芯材挿通孔
７ 高慣性体
７ａ 芯材挿通孔
８ 押さえプレート
９ 制振機構
１０ ベースシリンダー（筒状体）
１０ａ シリンダー本体
１０ｂ 芯材
１１ 支持弾性体
１２ 高慣性体
１２ａ 芯材挿通孔
１２ｂ オリフィス
１３ カバープレート（蓋体）
１４ 空気流通部
Ａ 情報記憶装置
Ｂ 情報記憶装置
Ｈ 密閉空間
Ｈ１ 気室
Ｈ２ 気室

Claims (2)

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して前記筐体に振動が発生するとともに該振動を吸収して減衰させる制振機構を備え、
   前記制振機構が、前記筐体の外面に接して配設されるプレート本体及び一端がプレート本体に固定されて該プレート本体から突設された芯材を有するベースプレートと、前記プレート本体に対向して配設されるとともに前記芯材の他端のみに固定されて前記筐体及び前記プレート本体から独立して配置された押さえプレートと、前記プレート本体と前記押さえプレートの間に芯材に挿通されるように積層して配設される一対の振動吸収体及び高慣性体とを備え、
   これら一対の振動吸収体及び高慣性体が、一方の振動吸収体、高慣性体、他方の振動吸収体の順に積層配置され、
   前記音エネルギーが作用して前記筐体に振動が生じた際に、慣性によって前記高慣性体の変位が抑えられることに伴って前記振動吸収体が変形することにより、前記筐体の振動を吸収して減衰させ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。
2. 請求項１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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