JP6064256B2 - 電子機器および緩衝材 - Google Patents

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Description

本開示は、緩衝材を介在した電子部品を搭載する電子機器と緩衝材に関する。
電子機器としては、例えば特許文献1に開示されているノートブック型パーソナルコンピュータがある。この特許文献1は、ノートブック型パーソナルコンピュータの筐体に設けられたディスク装置収納部を覆う蓋部材と、ディスク装置との間に、振動及び/又は衝撃を吸収する複数の小片からなる振動及び/又は衝撃吸収材、および、複数の小片からなる振動及び/又は衝撃吸収材とディスク装置との間に設けられたシート材を設ける構成を開示している。この上記構成の小片からなる振動及び/又は衝撃を吸収する特性が相異なる2種類の振動及び/又は衝撃吸収材を、ディスク装置の外周側に厚い肉厚を配置し内周側に薄い肉厚を配置する構成も開示している。
特開2008−171554号公報
本開示は、第1の部品と第2の部品との間に働く荷重を吸収する際、挙動が異なる2種類の緩衝材を配置することで、振動および/または衝撃吸収性能を向上させる電子機器および緩衝材を提供する。
本開示の電子機器は、第1の部品と、第1の部品の一部に隣接する第2の部品と、第1の部品と第2の部品との間に配置される緩衝部とを備え、緩衝部は、第1の部品と第2の部品との間に働く荷重に対して、荷重が所定の値を越えた際に一部が座屈を起こし、さらに座屈の後に元の形状への復元性を有する第1緩衝材と、第1の部品と第2の部品との間に働く荷重に対して、所定の値よりも軽い荷重に対して変形する第2緩衝材とを備え、第1緩衝材は、荷重が所定の値を越えた際に一部が座屈を起こす、中空の座屈部を有する構成である。
また、本開示の緩衝材は、荷重が所定の値を越えた際に一部が座屈を起こし、さらに座屈の後に元の形状への復元性を有する第1緩衝材と、第1緩衝材と同一方向の荷重であって所定の値よりも軽い荷重に対して変形する第2緩衝材と、第1緩衝材と第2緩衝材が配置される被接地面とを備え、第1緩衝材は、荷重が所定の値を越えた際に一部が座屈を起こす、中空の座屈部を有する構成である。
本開示の電子機器は、外部から加えられる振動および/または衝撃を幅広く緩和することができる。
ノート型パーソナルコンピュータ(PC)の外観斜視図である。 PCに内蔵するハードディスクケースの分解斜視図である。 1緩衝材および第2緩衝材を配置し、ハードディスクケースに収納したHDDの下面側平面図である。 の分解側面図である。 3に示したA−A線矢視方向の断面図である。 3に示したA−A線矢視方向の断面図である。 3に示したA−A線矢視方向の断面図である。 他の第1緩衝材および第2緩衝材をHDDに装着した状態における、図3に 示したA−A線矢視方向の断面図である。 PCに内蔵する他のハードディスクケースの分解斜視図である。 HDDとハードディスクケースとの位置関係の部分平面図である。 他の第1緩衝材および第2緩衝材を配置し、ハードディスクケースに収納したHDDの下面側平面図である。 の分解側面図である。 9に示したA−A線矢視方向の断面図である。 PCに内蔵する別のハードディスクケースの分解斜視図である。 他の第1緩衝材および第2緩衝材に押圧力が印加されていない状態の 分断面側面図である。 第1緩衝材に押圧力が印加されていない状態の部分断面側面図である。 第1緩衝材および第2緩衝材に押圧力を印加した状態の部分断面側面図である。 別の第1緩衝材および第2緩衝材をHDDに装着した状態の平面図である。 第1緩衝材および第2緩衝材に押圧力が印加されていない状態における 、図14に示したA−A線矢視方向の断面図である。 第1緩衝材に押圧力が印加されていない状態における、図14に示した A−A線矢視方向の断面図である。 第1緩衝材および第2緩衝材に押圧力を印加した状態における、図14 に示したA−A線矢視方向の断面図である。 別の第1緩衝材および第2緩衝材に押圧力が印加されていない状態にお ける、図14に示したA−A線矢視方向の断面図である。 第1緩衝材および第2緩衝材に押圧力を印加した状態における、図14 に示したA−A線矢視方向の断面図である。 別の第1緩衝材および第2緩衝材に押圧力が印加されていない状態にお ける、図14に示したA−A線矢視方向の断面図である。 第1緩衝材および第2緩衝材に押圧力を印加した状態における、図14 に示したA−A線矢視方向の断面図である。 ハードディスクケースに収納したHDDの外観斜視図である。 第1緩衝材と第2緩衝材とをHDDに装着した部分断面側面図である。 第1緩衝材および第2緩衝材に押圧力が印加されていない状態の部分断 側面図である。 第1緩衝材に押圧力が印加されていない状態の部分断面側面図である。 第1緩衝材および第2緩衝材に押圧力を印加した状態の部分断面側面図である。 別の第1緩衝材と第2緩衝材とをHDDに装着した部分断面側面図である。 第1緩衝材および第2緩衝材に押圧力が印加されていない状態の部分断 側面図である。 第1緩衝材に押圧力が印加されていない状態の部分断面側面図である。 第1緩衝材および第2緩衝材に押圧力を印加した状態部分断面の側面図である。
以下、図面を参照しながら、本開示の電子機器および緩衝材の一実施形態を挙げて説明する。なお、本実施形態では電子機器の一例としてノート型パーソナルコンピュータ(以下PCと略す)、第1の部品としてPCに内蔵するハードディスクドライブ(以下HDDと略す)を挙げる。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
[PCの構成]
図1に示すPCは、操作筐体1と表示筐体2とを開閉可能に支持するヒンジ3を備え、表示筐体2は矢印A方向に回動させることで、表示筐体2を閉じた閉蓋状態に移行することができる。なお、図1は使用者がPCを操作する操作状態を示している。
操作筐体1は、キーボード4等を配置する表面1a、中央集積回路や各種電子部品を搭載した回路基板およびバッテリー等を内蔵する内部空間を介して表面1aと対向する裏面1b、PCが操作状態のとき操作者側に向く前面1c、操作状態のとき操作者の側の側面1dと側の側面1e、および上述のキーボード4を介して前面1cと対向する後面とを備える。また、表示筐体2は、操作者が視認する表示パネル2aを備える。
(実施の形態1)
[1−1.HDDの構成]
操作筐体1の内部空間には、中央集中回路、回路基板およびバッテリーのほかに、PCに授受する情報データ等を記憶するHDD7(後述)を収納する収納部を閉蓋する蓋体5を備える。本実施形態では蓋体5は側面1dに配した形態であるが、側面1eや裏面1b等に配してもよい。
図2は、蓋体5で閉蓋されている収納部に収納するハードディスクケース(以下、ケースと略す)6の分解斜視図である。HDD7は、電極7a、記憶ディスク(以下、ディスクと略す)7b、ディスク7bと平行で下側筐体を形成する下面7c、上側筐体を構成する上面7d、ヘッド7e、ディスク7bおよびヘッド7eを介して電極7aと対向する対向側面7f、電極7aから見て左側の左側面7gおよび右側の右側面7hで構成される。HDD7に内蔵するヘッド7eは、ディスク7bに対して情報データの授受を担い、操作筐体1の内部空間に備える回路基板に情報データを送受信する。このため、HDD7には電極7aを備える。
ケース6は、HDD7の下面7cが面的に対向する下側主面6a、上面7dが面的に対向する上側主面6b、電極7a側の電極下側面6c、電極下側面6cとHDD7を介して対向する対向下側面6d、電極下側面6cから見て右側の下側右側面6e、電極下側面6cから見て左側の下側左側面6f、電極7a側の電極上側面6g、電極上側面6gとHDD7を介して対向する対向上側側面6h、電極上側面6gから見て右側の上側右側面6i、電極上側面6gから見て左側の上側左側面6jとで構成される。HDD7は駆動する際に発熱するため、発生した熱を放熱させる貫通孔を、例えばケース6の上側主面6bに設けても良い。なお、HDD7は、操作筐体1の内部空間に内蔵する回路基板とヘッド7eを介して電気信号を授受するため、HDD7の制御をおこなう制御基板12(後述)を実装している。したがって、一般的に電気絶縁性のケース6に収納されているが、放熱効率をさらに向上させるため、例えばアルミニウム等の金属板が適用される場合もある。ケース6に金属板を用いる構成では、HDD7とケース6との間に電気絶縁性の絶縁部材13(後述)を介在させる。本実施形態のケース6には、アクリロニトリル・スチレン共重合体樹脂を適用した。
ケース6の下側主面6aとHDD7の下面7cとの間に、下側緩衝材8を介在させている。下側緩衝材8は、HDD7における各角部近傍に配置されている。下側緩衝材8は、ケース6の下側主面6aとHDD7下面7cとの間に配置され、HDD7の自重を支持する。また、上側主面6bとHDD7の上面7dとの間に上側緩衝材9を介在させている。上側緩衝材9は、HDD7の自重が加わる下面7cにディスク7bを介して対向する上面7dに配置される。上側主面6bと上面7dとの間に配置する上側緩衝材9は、HDD7の自重が加えられる下面7cと反対側の上面7dに備わるため、通常の使用状態ではHDD7からの荷重が印加されることは少ない。このため、ケース6の上側主面6bと下側主面6aとを固定する際に、上面7dと上側主面6との密着性を向上することを主目的として配置される。したがって、上側緩衝材9は、後述する第2緩衝材10のような直方体形状や、後述する第1緩衝材11のような構成であってもよい。
HDD7およびケース6の詳細な構成について、図3および図4を参照して説明する。図3は、HDD7の下面7c側から見た平面図で、図4は、分解側面図である。なお、図3は、煩雑性を避けるため、後述するケース6の下側主面6aおよびドライブ固定部51の固定主面51aを省いている。
HDD7は、内蔵されるヘッド7eからデータの授受をする電極7a、下面7c、ディスク7bおよびヘッド7eを介して下面7cに対向する上面7dで構成される。また、HDD7に収納されるディスク7bの回転駆動やヘッド7eのディスクに対する位置調整等の制御を行う制御基板12が、HDD7の上面7dに一体的に形成されている。なお、本実施形態では制御基板12はHDD7の上面7d側に備えたが、下面7c側でも同様である。制御基板12は、回路基板がそのまま積層されているため、電気的に保護する必要があり、本実施形態では、絶縁部材13を介して、上側緩衝材9、第1緩衝材11および第2緩衝材10を貼付した。なお、絶縁部材13としては、電気絶縁性の例えばポリエチレンテレフタレートフィルム等を適用でき、本実施形態では厚み5μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。
すなわち、HDD7の下面7cには、第2緩衝材10と、第2緩衝材10に隣り合って配置した第1緩衝材11とを絶縁部材13に接着剤で貼付した。また、HDD7の上面7dには、上側緩衝材9を絶縁部材13に接着剤で貼付した。なお、本実施形態における第2緩衝材10は、形状的には直方体や立方体で、特性的には押圧すると当該押圧力にみあう復元力を生起するまで変形し、当該押圧力の印加がなくなると元の形状に復元する。構成的には、第2緩衝材10の一方の面はケース6の下側主面6a側に対向して配され、この第2緩衝材10におけるHDD7の下面7の中央側側面それぞれに並列して第1緩衝材11(後述)が配置される。第2緩衝材10に供する材質としては、例えばエチレン・プロピレンゴムやフッ素ゴム等のゴム系、ウレタンやポリエチレン等を発泡処理した発泡体等が挙げられる。また、第2緩衝材10には上述した単体だけではなく、例えば特開2009−264483号公報に開示されている衝撃吸収部と振動減衰部との複合緩衝材、特開2004−315087号公報や特開2008−291986号公報等で開示されている板状部材の切断端面を柔軟材料中に埋没させた複合緩衝材等であっても本実施形態の第2緩衝材10に適用することができる。本実施形態では、HDD7の長手方向に沿う長さ2.5mm、短手方向の幅2.2mm、自然長の高さ7.5mmの発泡ウレタンフォームを用いた。
また、本実施形態における第1緩衝材11は、HDD7等に印加される外乱が第2緩衝材10の衝撃緩和能力を超えるとき屈曲変形する座屈部11aと、座屈部11aを支持する支持部11bとで構成される。また、座屈部11aは形状的には中空の円筒形状で、構成的にはHDD7の下面7cに密着配置する。すなわち、HDD7に付与される外乱が第2緩衝材10に伝えられ、第2緩衝材10で緩和吸収できない余剰分の荷重は、第1緩衝材11の座屈部11aが座屈することで、屈曲変形に起因して生じる復元力が当該荷重にみあうだけ変形し、荷重が除去されると元の形状に復元する。また、座屈部11aが座屈する際の荷重の大きさは、第1緩衝材11の座屈部11aにおける中空円筒における断面の厚みの大きさで調整することができる。
第1緩衝材11は、上述した座屈部11aをHDD7の下面7cから支持する支持部11bを備える。支持部11bは、座屈部11aの中空円筒断面によりHDD7の下面7cに与える損傷を緩和し、同時にHDD7に対する座屈部11aの位置決めの役目も担う。このため、支持部11bは、下面7cに沿う所望の広さを有する平面で構成される。本実施の形態における支持部11bは、座屈部11aと同一材料で一体的に形成したが、別部材であっても良い。第1緩衝材11、特に座屈部11aに供する材質としては、天然ゴムやシリコーンゴムやスチレン・ブタジエン系合成ゴム等のゴム材料または熱可塑性エラストマーを供することができる。また、支持部11bに供する材料と座屈部11aに供する材料とが異なる場合には、支持部11bとして下面7cに沿う例えばポリエチレンテレフタレートやポリアミド等の可撓性材料や、表面に粘着性を備える可塑化樹脂やゲル等が適用できる。なお、本実施形態における第1緩衝材11の座屈部11aは第2緩衝材10に対し2個備えた場合であるが、第2緩衝材10の1つの側面に沿って配列すればよい。また、第2緩衝材10の一側面の長さに応じて座屈部11aの配列数は決定すればよい。本実施形態の座屈部11aは、第2緩衝材10の側面に単一備えると、HDD7の揺動または傾斜動作(後述)に対して不安定となる場合があるため、2個備える構成とした。また、図3に示したように、第2緩衝材10が相対向する側面それぞれに備えたが、第2緩衝材10が相対向する一対の側面の何れかにのみ備えてもよく、さらには第2緩衝材10を取り囲むように各側面それぞれに配置してもよい。なお、一例として本実施形態では、座屈部11aとしては支持部11b表面からの高さ4mm、直径4mm、肉厚1mmの円柱形状をピッチ7mmで配置した。また、支持部11bとしては、厚み1mm、第2緩衝材10の側面に直交する方向の距離はそれぞれ2mmである。なお、座屈部11aの材質は共にシリコーンゴムを供した。
したがって、後述の図5Aにおける下側主面6a(第2緩衝材10の下側主面6a側と同じ)と、座屈部11aにおける下側主面6aに対抗する面との離隔距離dは、2.5mmである。
HDD7の電極7aとPCの回路基板とを電気的に接続し、HDD7をPCの操作筐体1に固定するため、制御基板12を備えるHDD7はドライブ固定部51に実装される。ドライブ固定部51は、ケース6の下側主面6aを支持する固定主面51a、下側左側面6fおよび下側右側面6eそれぞれに対向する一対の固定側面51b、ケース6の電極上側面6gおよび電極下側面6c側の接続側側面51c、接続側側面51c側で接続PCの回路基板に電気信号の授受を担う接続部51d、例えばフレキシブル配線でHDD7の電極7aに電気的に接続する端子電極51f、固定主面51aを介して接続側側面51cの反対側で対向する対向側面51eで構成される。
なお、ドライブ固定部51の一対の固定側面51bは、ケース6の下側左側面6fおよび下側右側面6eそれぞれを内側として固着される。したがって、ケース6とドライブ固定部51とは一体の挙動を示す。また、ケース6の下側左側面6fおよび下側右側面6eにはそれぞれ一対の係合部6kを備え、上側左側面6jおよび上側右側面6iそれぞれに一対備える係合凸部6lに嵌合する。なお、下側左側面6fおよび下側右側面6eそれぞれは上側左側面6jおよび上側右側面6iに近接するように付勢されている。このため、係合部6kと係合凸部6lとは、HDD7を収納したケース6を固着でき、ケース6を介してHDD7はドライブ固定部51に固定される。
HDD7の電極7aと操作筐体1の回路基板とは、電極7aに端子電極51fを接続させることで、接続部51dを介して電気的に接続する。接続部51dは、操作筐体の回路基板等に備える端子に接続されることで、HDD7はPCで駆動される。
[1−2.HDDの緩衝構成]
以上のようにドライブ固定部51に固定したHDD7の緩衝構成を、図5A乃至図5Cに、図3のA−A矢視断面形状で示す。すなわち、HDD7の下面7cに絶縁部材13を介して第1緩衝材11および第2緩衝材10を配置し、HDD7の上面7dに制御基板12および絶縁部材13を介して上側緩衝材9を配置した。なお、外乱に起因して衝撃がケース6に印加されたとしても、上述したようにケース6は係合部6kと係合凸部6lで嵌合されているため、下側主面6aおよび上側主面6bとの間隔は不変である。また、係合部6kと係合凸部6lとで嵌合しているため、ケース6に収容した上側緩衝材9と下側緩衝材8(後述するが第2緩衝材10)はケース6に圧入されている。
ケース6に外乱の印加前の状態を図5Aに示す。上側緩衝材9は厚みt0を有し、第2緩衝材10は厚みT0を有している。また、下側主面6aと第1緩衝材11の座屈部11aとは、間隙dを備えている。したがって、第1緩衝材11は、外乱に起因した衝撃を第2緩衝材10が間隙dだけ収縮するまでは衝撃を受けることがない。また、第2緩衝材10の厚みT0は、HDD7および制御基板12の自重(絶縁部材13の自重は無視できる程度であるため割愛する)と、上側緩衝材9の押圧力とにより収縮した結果である。上側緩衝材9の厚みt0は、第2緩衝材10の押圧力と、HDD7および制御基板12の自重とにより圧縮した結果である。
ケース6に外乱を付与され、この外乱に起因する衝撃F1が印加されたときを図5Bに示す。衝撃F1の印加により、第2緩衝材10は間隙dだけ収縮し厚みT1となり、上側緩衝材9は厚みt1で釣り合う。したがって、第1緩衝材11の座屈部11aは、衝撃F1までは座屈を生じることがない。また、下側主面6aと上側主面6bとの間隔は不変であり、HDD7や制御基板12や絶縁部材13の厚みは変動さないため、t1−t0=T0−T1となる。すなわち、座屈部11aは、HDD7に印加される衝撃に対し、所定の値(本実施形態ではF1)以下の範囲では座屈することがない。
この状態から、第1緩衝材11の座屈部11aが座屈する力より強い衝撃F2がHDD7に加えられると、図5Cに示したように、第2緩衝材10および座屈部11aが衝撃F2に応じて厚みT1からT2に収縮し、座屈部11aが座屈(屈曲変形)する。同時に、上側緩衝材9は、厚み(T1−T2)だけ復元して伸長する。換言すると、第1緩衝材11の座屈部11aは、HDD7の所定の値衝撃F1を超えたとき座屈を生起する。このように、HDD7は、第2緩衝材10、第1緩衝材11および上側緩衝材9によって衝撃(F2−F1)が緩和される。
また、座屈部11aの座屈現象は、例えば図5Cに示したように、第1緩衝材11の座屈部11aが復元性を維持した屈曲変形する。このとき、ケース6の下側主面6aが、座屈部11aにおける下側主面6a側の端面を閉塞することで、座屈部11a中の中空が閉ざされ、座屈部11aは太鼓状に弾性変形する。したがって、座屈部11aの屈曲方向は座屈部11aにおける立設方向の中心線に関して対称に変形し、衝撃F2の印加に対する座屈部11aの屈曲方向は常に個々の座屈部11aで同じ方向となる。しかも中空に収納される空気は復元性を有する収縮であり、この空気が座屈部11aの復元性を助成する。さらに、第1緩衝材11を第2緩衝材10の1つの側面に2個備えることで、例えばHDD7の傾斜や揺動に対しても平均した復元力を与えることができる。したがって、屈曲動作で第1緩衝材11に付与された荷重を緩和することができ、座屈部11aが配置位置によって面方向にランダムに変形することで、例えばHDD7に付与した衝撃に起因して発生する傾斜や揺動を抑制することができる。なお、座屈した座屈部11aは復元性を備えているため、衝撃F2の印加を除去すると、衝撃F1までは図5Cの状態で、衝撃F1で図5Bの状態となり、衝撃F1より小さい衝撃では図5Aに復帰する。また、外乱による反復振動が生じる場合には、図5A乃至図5Cを繰り返すことで、衝撃を緩和することができる。
なお、支持部11bは、柱状の断面積でHDD7の下面7cに当接することを緩和することができる。また、支持部11bは下面7cの外形面に確実に沿わせることができる。このため、座屈部11aのHDD7に対する位置決めができ、HDD7に対する損傷を抑制することができ、また座屈部11aの確実な支持が達成できる。さらに、支持部11bを座屈部11aとケース6の下側主面6aとの接触面に備える構成の場合には、図5Cにおける中空に収納した空気をより確実に閉じ込められ、座屈部11aの屈曲性および復元性をより向上する。また、本実施形態では、座屈部11aの中空部を支持部11bに備えた構成であるため、座屈部11aの座屈変形は支持部11bまで及ぼすことができる。
なお、本実施形態では、衝撃F2が印加され第2緩衝材10の圧縮および第1緩衝材11の座屈で厚みT2でも、上側緩衝材9の復元範囲にあるとして説明したが、上側緩衝材9の復元限界を超えた場合には、上側緩衝材9は絶縁部材13または上側主面6bの何れかの界面で剥離される。なお、本実施形態では、上側緩衝材9はHDD7の上面7d側の絶縁部材13で貼着されているため、上側主面6bの界面で剥離する。
また、第1緩衝材11は支持部11bまで座屈部11aと同じ中空として説明したが、図6に示すように、座屈部14aは板状の支持部14bから立設していてもよい。すなわち、座屈部14aが中空に構成されている。
[1−3.HDDの構成]
図7は、HDD7を収納するケース15の概略構成を示す分解斜視図である。HDD7の構成は同一であるため、説明は割愛する。
このHDD7は、上面7dに接着剤を介して上側緩衝材18を貼付し、下面7cに接着剤を介して下側緩衝材17を貼付した。すなわち、下側緩衝材17は第1緩衝材11および第2緩衝材10で構成されている点は前述の実施形態と同じである。なお、上述のHDD7は一例であり、例えば制御基板12および絶縁部材13を備える構成や、上側緩衝材18を備えない構成であっても同じである。また、下側緩衝材17および上側緩衝材18に適用した材料や構成は、全て先の実施形態と同一であるため説明は割愛する。
このHDD7を収納するハードディスクケース15は、上側からHDD7を収容する上側主面15b、HDD7の電極7a側の電極上側面15g、電極上側面15gに上側主面15bを介して対向する上側対向側面15h、電極上側面15gから見て右側の上側右側面15iおよび左側の上側左側面15j、下側からHDD7を収容する下側主面15a、HDD7の電極7a側の電極下側面15c、電極下側面15cに下側主面15aを介して対向する下側対向側面15d、電極下側面15cから見て右側の下側右側面15eおよび左側の下側左側面15fで構成される。また、ケース15の下側主面15aにおける各4角近傍には、下側主面15aの4角を形成する2側面に沿った角部で繋がるスリット16を備えている。
[1−4.HDDの緩衝構成2]
図8は、このように構成した下側主面15aにHDD7を載置した状態を、HDD7の上面7dから下側を見た部分平面図である。下側主面15aに備えるスリット16は、下側対向側面15dおよび下側左側面15fが構成する角部を一例として挙げている。
ケース15の下側主面15aは、可撓性を有するアクリロニトリル・スチレン共重合体樹脂である。このため、下側主面15aに備えるスリット16の角部16aは、下側対向側面15dに沿って形成されるスリット16の端部と、下側側面15fに沿って形成されるスリット16の端部とを結ぶ軸16bを中心として、上下方向に弾性的に撓む。なお、ケース15の材料は可撓性を有していることが好ましく、アクリロニトリル・スチレン共重合体樹脂やアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体樹脂などを採用することもできる。ケース15の材料としては金属材料を採用することもできる。
また、HDD7の対向側面7fは、下側対向側面15d側でスリット16が成す外側切断辺と下側対向側面15dとの間に配置され、HDD7の左側面7gは、一方の下側側面15f側でスリット16が成す外側切断辺と下側側面15fとの間に配置される。また、HDD7の下面7cに貼着する下側緩衝材17の2つの側面は、スリット16のほぼ中央部に配置されている。しかも、下側緩衝材17の2側面は、HDD7の対向側面7fと左側面7gからHDD7との中心部に配置されているため、HDD7に付与される衝撃は、下側緩衝材17や上側緩衝材18の衝撃緩和に加え、軸16bを中心とする角部16aの撓みによっても衝撃を緩和することができる。したがって、下側主面15aの各角部近傍にスリット16を備えることで、HDD7に加えられる荷重で生じる衝撃を緩和することができる。
[1−5.効果等]
第1緩衝材11の座屈部11aおよび第2緩衝材10をHDD7に対し配置した構成では、ケース6の下側主面6aおよび上側主面6b間に収納したHDD7に対し垂直方向の外乱は、上述した作用で衝撃緩和を達成することができる。また、外乱は必ずしも垂直方向のみとは限らず、HDD7の下面7cおよび上面7d方向に働く傾斜成分および/または揺動成分も生じる。この傾斜成分および/または揺動成分に対しても、前述したように座屈部11aは中空の円筒柱形状であるため、座屈部11aおよび座屈部11aに備える中空が協働して衝撃緩和し、HDD7の傾斜動作および/または揺動動作を緩和する効果を向上することができる。さらに、支持部11bを座屈部11aとHDD7との界面に備えることで、HDD7に対する第1緩衝材11の座屈部11aのより確実な設置を達成することができ、例えばHDD7の下面7cに対し垂直方向および/または平行方向の外乱に対する緩衝効果を向上させることができる。
また、上述したように第2緩衝材10のみの収縮によりHDD7に印加される衝撃F1を緩衝し、F1よりも強い衝撃F2がHDD7に加えられると、衝撃(F2−F1)に起因する衝撃は第1緩衝材11及び第2緩衝材10で緩和する構成で説明した。このケース6内部における第2緩衝材10が、第1緩衝材11の座屈部11aよりd(本実施形態では2.5mm)だけ突出した構成により、HDD7に印加される衝撃を緩和することができる。すなわち、本実施形態における構成では、衝撃F1の印加時点で、第1緩衝材11を座屈させることがなく、第2緩衝材10の収縮だけで衝撃を緩和する。衝撃F1の印加後で、座屈部11aを座屈できる衝撃F2の印加で、衝撃差(F2−F1)で座屈部11aは座屈すると共に、第2緩衝材10の厚みがT2まで収縮することで、この衝撃差に対する衝撃を緩衝することができる。逆に、第1緩衝材11の座屈部11aが第2緩衝材10より突出する構成では、衝撃F1の印加でHDD7は座屈部11aに当接したとしても、座屈部11aは剛体状態でHDD7と当接するため、衝撃F1の印加に対しては衝撃緩衝を成し得ない。換言すると、座屈部11aが座屈する衝撃F2の印加までHDD7は剛体としての座屈部11aと当接するため、少なくとも衝撃F2の印加まではHDD7には印加される衝撃に対する反作用力が衝撃として直接加えられる。このため、HDD7に加え得られる衝撃に基づく衝撃を緩和するため、第2緩衝材10が第1緩衝材11の座屈部11a以上に突出している。なお、座屈部11aの高さと第2緩衝材10の高さとが同一(すなわち、d=0)の場合、衝撃F1の印加に対する第2緩衝材10のみの衝撃緩衝効果はなくなるが、例えば衝撃変動(F2−F1)が少ない場合等では有効に機能する。また、HDDに付与される衝撃、間隙dの長さは、HDD7の自重、第1緩衝材11及び第2緩衝材10の衝撃吸収性に応じて適宜設定できる。したがって、本実施形態で用いた2.5mmの長さdは一例であり、絶対的ではない。
なお、第1緩衝材11は中空円筒形状を有する座屈部11aで説明したが、HDD7の下面7cと平行な面で切断した断面形状は円形に限らず多角形状であってもよい。下面7cに対して直交する方向に括れを有する形状(例えば一対の平面で両端部を切断したひょうたん形や、このひょうたん形の括れ部分で切断した半体等)であってもよい。断面形状を円形とした場合は360度方向からの外乱に対して略等しく緩衝効果を発揮することができる。また、中空構成の座屈部11aにおける解放側端部は下側主面6aで密閉される構成であるため、座屈部11aの形状としては半球形やドーム形でも適用することができる。さらに、座屈部11aにおける屈曲の方向を規定する必要性がない場合等では、中空形状とする必要がないため、第1緩衝材11を中心まで同一材料で構成することもできる。また、第1緩衝材11の外形形状が、例えば球形、半球形、回転楕円体、半回転楕円体、ひょうたん等の円形の曲面を備えると、第1緩衝材11に印加される振動方向を等方的に受け止めることができる。
なお、本実施形態においては第1緩衝材11の支持部11bに、座屈部11aに配置した中空を備える構成であるが、図6に第1緩衝材14として示したように、座屈部14aに備える中空は支持部14bの位置で完全に閉じる構成であっても、中空を座屈部14a内部で支持部14bの位置の一部に備える構成であってもよい。この第1緩衝材14の変形例は、第1緩衝材11または14の製造面等で自由に設定できる。
また、HDD7は、ケース15の下側主面15aの各角部にスリット16を備えたため、スリット16の角部16aが軸16bを中心に上下に搖動する。したがって、下側主面15aに載置したHDD7に対する衝撃を、角部16aの弾性変形で緩和することができる。また、角部16aによる衝撃緩和が、下側緩衝材17による衝撃緩衝効果を助長できるため、下側緩衝材17に第1緩衝材と第2緩衝材との適用による衝撃緩衝効果をさらに向上させることができる。また、上側緩衝材18の適用によるHDD7の押圧で、下側緩衝材17をスリット16からの露出が容易となり、下側緩衝材17にスリット16の弾性的変形を付与することができ、衝撃緩衝効果をさらに向上させることができる。
(実施の形態2)
[2−1.HDDの構成]
図9はHDD7の正面図で、図10は図9の分解側面図である。なお、HDD7、ケース6およびドライブ固定部51の構成は、図3および図4を参照して説明した構成と同一であるため割愛する。
HDD7のディスク7bの回転やヘッド7eの位置等を制御する制御はPCが担うため、制御基板12を備えていなく、そのため絶縁部材13も不必要となる。したがって、上側緩衝材18、第2緩衝材19および第1緩衝材20は、HDD7の上面7dおよび下面7に直接貼付されている。
[2−2.HDDの緩衝構成]
ケース6に収容したHDD7の要部側面断面図を図11に示す。HDD7の上面7dに貼付した上側緩衝材18、下面7cに貼付した第2緩衝材19および第1緩衝材20は、絶縁部材13に貼付されていないため符号は変えているが、用いる材質や配置関係は同一である。
したがって、外乱に伴いHDD7に付与される衝撃に対しても、図5A乃至図5Cを参照して説明した内容と同じ挙動を示す。したがって、制御基板12や絶縁部材13を備えない構成であっても、衝撃に対する緩衝効果は同様である。
[2−3.HDDの構成]
図12は、PCに内蔵するハードディスクケースの分解斜視図である。本実施形態におけるケース6およびHDD7の構成は、先の実施形態と同様であるため、詳しい説明は割愛する。但し、本実施形態では、下側緩衝材21のみを備えるHDD7をケース6に収納する構成である。したがって、ケース6に収容されたHDD7は、ケース6の下側主面6aとHDD7の下面7cとの間には下側緩衝材21が存在し、ケース6の上側主面6bに対してHDD7の上面7dが直接面接触している。
[2−4.HDDの緩衝構成]
下側緩衝材21は、図13A乃至図13Cに示したように、第2緩衝材22と第1緩衝材23とを備える。第2緩衝材に供される材料および形状は、先の実施形態と同様であるため説明は割愛する。
第1緩衝材23は、座屈部23aと支持部23bとを備える。支持部23bは、座屈部23aによりHDD7の下面7cに与える損傷を緩和し、同時にHDD7に対する座屈部23aの位置決めの役目も担う。このため、支持部23bは、下面7cに沿う所望の広さを有する平面で構成される。このような構成および適用する材料としては、先の実施形態での説明と同じであるため、説明は割愛する。座屈部23aとしては、断面円形の柱形状である。HDD7の下面7cに対し平行面で切断した断面の広さで、同じ材料を適用しても座屈部23aの座屈特性を変更させることができる。したがって、HDD7に対する衝撃を緩和する際には、断面積で制御することができる。なお、本実施形態では円柱を座屈部23aとして適用したが、断面積の形状は円形だけではなく、楕円形や長方形等であってもよい。また、座屈部23aは柱形状としたが、板状であってもよい。座屈部23aとして板状を適用すると、例えば図13Aにおける紙面上下方向の長さが同一であっても、紙面表裏方向の長さを変化させることでも座屈特性を制御することができる。
また、座屈部23aの屈曲方向は、紙面上側として説明したが、これは一例であり、紙面下側や、座屈部23aの立設方向の断面形状が柱形状であれば紙面の表裏方向等がランダムに生じる。
[2−5.HDDの緩衝構成2]
図14は、HDD7の下側緩衝材から見た正面図で、下側緩衝材は第1緩衝材25と第2緩衝材24とで構成される。また、第1緩衝材25は、座屈部25aと支持部25bで構成される。なお、本実施形態では、後述するようにHDD7のみを下側緩衝材がケース6の下側主面6aに対して支持し、HDD7の上面7d(図12参照)はケース6の上側主面6bに摺動可能に面接触されている。また、下面7cには第2緩衝材24と第1緩衝材25とが隣り合うように配置され、HDD7の下面7cに接着することで面接触されている。なお、ケース6に収納された状態では、第2緩衝第24およびHDD7が、下側主面6aと上側主面6bとの間隙に挟持され、第1緩衝材25の座屈部25aと下側主面6aとの間は間隙dを介している。なお、第2緩衝材24および第1緩衝材25に適用さる材料や構成等は、先の実施形態と同様であるため説明は割愛する。
したがって、本実施形態でも、図15A乃至図15Cに示したように、HDD7に加えられる外乱に対する衝撃緩衝は、例えば図5A乃至図5Cと同様であるため、詳細な説明は割愛する。なお、外乱に起因する振動は、HDD7の下面7cに垂直方向以外に面方向の揺動も発生する。この揺動に対する第1緩衝材25の作用は、例えば図5A乃至図5Cと同様である。但し、HDD7の上面7dとケース6の上側主面6bとの間には、前述したように摺動性部材(例えば、含フッ素系樹脂やポリアセタール系樹脂等)を介して面接触しているため、揺動による紙面上下方向や紙面表裏方向等のずれにも適用することができる。
また、図16A乃至図16Bに示したように、第1緩衝材26は、座屈部26aと、座屈部26aを支持する支持部26bとで構成した。座屈部26aは、HDD7に外乱に起因する振動が付与されない図16Aの状態では、断面形状が円形の球形を備える。外乱に起因して発生するHDD7の衝撃が、第2緩衝材24単独で緩衝できない場合、図16Bに示したように、第1緩衝材26の座屈部26aが屈曲変形することで衝撃を吸収する。また、第1緩衝材26は球形の座屈部26aを有しているため、図16BのようなHDD7の下面7cに対して直交方向の振動だけではなく、あらゆる方向からの振動印加に対しても同様に衝撃を緩和させることができる。なお、第1緩衝材26の座屈性能は、座屈部26aの膜厚や半径等で調整することができる。また、座屈部26aは空気を内部に閉じた構成として示したが、外形が球形でさえあれば座屈部26aに貫通孔を備える構成であってもよい。また、座屈部26aの外形形状は球形だけではなく、半球形、回転楕円体、半回転楕円体、ひょうたん等の円形の曲面を備えてもよい。なお、第1緩衝材26の一例として、座屈部26aの外径は4mm、厚み1mmで、支持部26bの厚みは1mmで直径3mmの円盤のシリコーンゴムを用いた。
また、図15A乃至図15Cに示したように第1緩衝材25として中空の円柱を適用する場合には、図17A乃至図17Bに示すように、円柱の側面をHDD7の下面7cに沿わせた第1緩衝材28でも適用できる。第1緩衝材28は、座屈部28aとして内周面全体に備え、HDD7に印加される外乱による振動が加えられ、第2緩衝材24のみの衝撃緩和を超えたるとき、図17Bに示したように、座屈部28aは座屈線28bで座屈することで衝撃を緩和することができる。なお、第1緩衝材28の座屈部28aとしては、厚み1mmで長さ4mmの中空円筒で、座屈部28aをHDD7の下面7cに対し厚み1mmで紙面の表裏方向の幅4mmのシリコーンゴムを適用した。第1緩衝材28の座屈性能は、座屈部28aの膜厚や座屈部28aの半径等で調整することができる。なお、本実施形態では中空円筒形状を用いたが、中空ではなく円柱でも、中空四角形状等や四角柱形状等多角形であってもよい。
[2−6.効果等]
HDD7の下面7cに、第1緩衝材23および第2緩衝材22のみを配置、第1緩衝材25及び第2緩衝材24のみを配置、第1緩衝材26および第2緩衝材24のみを配置、および第1緩衝材28及び第2緩衝材24のみを配置したいずれの構成でも、ケース6に収容したHDD7の耐衝撃性を向上させると共に、ケース6の薄型化が同時に達成できるため、耐衝撃性を向上した薄型化PCを提供できる。
第1緩衝材23は、柱状の座屈部23aを支持する支持部23bの構成とすることで、HDD7の下面7cに沿って支持部23bを配置することができ、第1緩衝材23の位置決めと、下面7cに対する座屈部23aの当接を緩和させることができる。また、座屈部23aの形状を、第2緩衝材22の側面に沿って広がりを持つ板状とすることで、座屈部23aの広さを調整するという簡単な手法で、座屈部23aの厚み方向に対し直交方向の外乱に対する衝撃を抑制することができる。
座屈部25aと支持部25bを備える中空柱形状の第1緩衝材25とすることで、外乱を受けた座屈部25aは太鼓状に座屈することで一定の屈曲方向にすることができ、しかも中空中の空気を閉じ込めることで圧縮空気による復元性も発揮することができる。座屈部25aによる座屈性能は、座屈部25aの膜厚で制御することができる。
第1緩衝材26のように、中空の球形の座屈部26aを備えることにより、外乱の印加方向を選ばず座屈および復元を実現することができ、また密閉した空気が圧縮されることによる復元性を助長させることもできる。また、座屈部26aの座屈性能は、肉厚の大小および/または球形の直径で制御することができる。一方、座屈部26aに貫通孔を備えると、座屈部26aの肉厚の大小で座屈性能を制御することができる。さらに、座屈部26aの外形形状は球形である必要はなく、半球形、回転楕円体、座屈部26aの一方に括れを備える回転形状等、支持する一対の平面に平行な面の断面が円形であれば、中空であっても内部まで充填していてもいずれでもよい。
第1緩衝材28のように、中空の円筒形状の周面をHDD7の下面7cに沿わせることもできる。この第1緩衝材28の外形は円筒であっても、多角柱であっても適用することができる。なお、第1緩衝材28の座屈特性は、中空である場合には座屈部28aの膜厚制御で、中心軸まで充填した柱状の場合には座屈部28aの中心軸に直交する断面の大きさで制御することができる。
なお、上述した第1緩衝材23、25、26および28は、実施の形態1で適用した全ての第1緩衝材にも適用することができる。
(実施の形態3)
[3−1.HDDの構成]
図18は、ケース6に収納したHDD7の斜視図である。HDD7の構成は、例えば図12と同様であるため、説明は割愛する。また、ケース6は、例えば図12におけるケース6の下側(下側主面6a、電極下側面6c、対向下側面6d、下側右側面6e、下側左側面6f)と同様であるため、説明は割愛する。
[3−2.HDDの緩衝構成]
図18に示したHDD7のケース6に対する緩衝構成を、図19A乃至図19Dに部分断面側面図として示す。図19A乃至図19Dに示すように、HDD7の下面7cに第2緩衝材29を配置し、第2緩衝材29とケース6の下側主面6aとの間に第1緩衝材30を配置している。なお、説明を分かり易くするため、図19Aはケース6にHDD7を装着する前の状態であり、第2緩衝材29及び第1緩衝材30は、それぞれ負荷が印可されていない自然長の長さを示している。
第2緩衝材29及び第1緩衝材30は、HDD7に付与される外乱およびHDD7自体の自重等を鑑みて、体積や材質等が決定される。
第2緩衝材29は、形状的には直方体や立方体で、特性的には押圧すると当該押圧力にみあう復元力を生起するまで変形し、押圧力の印加がなくなると元の形状に復元する。構成的には、第2緩衝材29の一方の面はHDD7側に密着して配され、この一方の面に平行に対向する他方の面は後述する第1緩衝材30が密着する。この構成により、ケース6を介してHDD7に加えられる外乱を、第2緩衝材29の厚み方向の変動で緩衝する。なお、第2緩衝材29はHDD7の下面7cと、第1緩衝材30は第2緩衝材29における下側主面6aと対抗する面と接着材で固定している。したがって、第2緩衝材29および第1緩衝材30はHDD7に対して位置決めされている。第2緩衝材29に供する材質としては、例えば第2緩衝材10と同じ材質および寸法が適用できるため、説明は割愛する。
第1緩衝材30は、形状的には柱状で、構成的にはケース6の下側主面6aとHDD7に密着配置した第2緩衝材29との間で柱の長手方向に対して直交する断面で当接する。すなわち、HDD7に付与される外乱が第2緩衝材29に伝えられ、第2緩衝材29で緩和吸収できない余剰分の衝撃は、第1緩衝材30が屈曲変形することで、屈曲変形に起因して生じる復元力が当該衝撃にみあうだけ変形し、衝撃が除去されると元の形状に復元するいわゆる座屈動作を行う。また、第1緩衝材30が座屈する際の衝撃の大きさは、第1緩衝材30における柱の断面積の大小で調整することができる。なお、例えば第1緩衝材30および第2緩衝材29の界面における第1緩衝材30の断面積は、外乱の付与で第2緩衝材29の中に永久的に埋没することがない広さを備える構成とした。第1緩衝材30に供する材質としては、例えば座屈部23aと同じであるため、説明は割愛する。また、第1緩衝材30の寸法は、高さ5mmで直径2mmの円柱形状のシリコーンゴムを用いた。なお、本実施形態では第2緩衝材29とHDD7との傾斜を抑制するため、第1緩衝材30を2個備える構成とした。但し、第1緩衝材30の数は、単一であっても3個以上であってもその数は自由に選択することができる。また、複数個の第1緩衝材30を配置する場合には、下側主面6aと第2緩衝材29との間隙距離と第1緩衝材30の長さを等しくした。
次に、HDD7に外乱が加えられた際、第2緩衝材29と第1緩衝材30の衝撃緩和について説明する。図18に示したように、HDD7はケース6を下側にして収納される。ケース6に収納したHDD7は、図19Bに示したように、第2緩衝材29が下面7cと密着し、第2緩衝材29の下面7cの対向面で第1緩衝材30の一端面が当接し、第1緩衝材30の他端がケース6の下側主面6aに当接する。なお、このとき第1緩衝材30と第2緩衝材29との接触界面において、第2緩衝材29は、自然長よりも短い厚みT0に収縮(すなわち、第1緩衝材30の一部が第2緩衝材29中に埋没)し、HDD7の自重と釣り合いが保たれるが、説明を簡単にするため埋没量は無視して説明する。
この状態から、第1緩衝材30が座屈する力よりも弱く、外乱に基づき第2緩衝材29が収縮して発生する衝撃F1がHDD7に印加されると、図19Cに示したように、第2緩衝材29が衝撃F1に応じて厚みT0からT1に収縮する。このとき、第2緩衝材29は、第1緩衝材30が当接する下側主面6a側における断面で変形し、第1緩衝材30は第2緩衝材29中に厚み(T0−T1)だけ埋没する。ところで第2緩衝材29が厚みT1まで収縮しても、上述したように衝撃F1の印加では第1緩衝材30は座屈することがないため、第1緩衝材30はHDD7に外乱が印加される前の状態と同じである。
次に、HDD7にさらに強い衝撃F2が印加されると、第2緩衝材29は衝撃F2にみあう復元力が生起するT2または収縮限界T2まで収縮し、第2緩衝材29は収縮量(T0−T2)に見合う復元力で衝撃F2と釣り合おうとする。衝撃F2の大きさを第2緩衝材29単独では衝撃緩和ができない場合、第1緩衝材30は座屈することで衝撃を緩和する。すなわち、衝撃F2が第1緩衝材30を座屈させる力以上であると、第2緩衝材29が厚みT2となった復元力を超える力で第1緩衝材30を座屈する。但し、第1緩衝材30の座屈現象は、例えば図19Dに示したように、第1緩衝材30が復元性を維持した屈曲変形するが、図示した変形方向は一例であり、第1緩衝材30の屈曲方向は例えば一方の方向に揃う場合や、紙面の表裏方向に向く場合等がランダムに生じる。座屈した第1緩衝材30は復元性を備えているため、衝撃F2の印加を除去すると、図19Cの状態を経て図19Bに復帰する。また、外乱による反復振動が生じる場合には、図19B乃至図19Dを繰り返すことで、衝撃を緩和することができる。
[3−3.HDDの構成]
本実施形態の第1緩衝材32は、部分断面側面図の図20Aに示すように、座屈部32aと支持部32bとを備える。また、第1緩衝材32は、HDD7の下面7c側に支持部32bを配置し、座屈部32aの支持部32bの反対面に第2緩衝材31を配置し、第2緩衝材31の第1緩衝材32の反対側にケース6の下側主面6aを配置した。なお、図20Aは、ケース6にHDD7を装着する前の状態であり、第2緩衝材31及び第1緩衝材32は、それぞれ負荷が印可されていない自然長の長さを示している。また、第2緩衝材31は第2緩衝材29と材質および形状が同様であるため、説明は割愛する。なお、本実施形態では、HDD7の長手方向に沿う長さ2.5mm、短手方向の幅2.2mm、自然長の高さ7.5mmの発泡ウレタンフォームを用いた。また、第1緩衝材32は、材質および形状的に先の実施形態の第1緩衝材23と同様であるため、説明は割愛する。なお、本実施形態では、座屈部32aとしては高さ4mmで直径2mmの円柱形状で、支持部32bとしては厚み1mmとし、材質は共にシリコーンゴムを供した。
[3−4.HDDの緩衝構成]
ケース6に収納したHDD7の緩衝構成を、図20B乃至図20Dの部分断面側面図を参照して説明する。
第2緩衝材31は、押圧すると当該押圧力にみあう復元力を生起するまで変形し、当該押圧力の印加がなくなると元の形状に復元する。構成的には、第2緩衝材31の一方の面はケース6の下側主面6a側に対向して配され、この一方の面に平行に対向する他方の面は第1緩衝材32の座屈部32aが密着する。この構成により、部材に対するHDD7に加えられる外乱を、第2緩衝材31の厚み方向の変動で緩衝する。なお、第2緩衝材31と座屈部32aとは、接着材で固定している。なお、第1緩衝材32がHDD7に対し位置決めされているため、第2緩衝材31は、第1緩衝材32を介してHDD7に位置決めされている。
第1緩衝材32は、HDD7等に印加される外乱が第2緩衝材31の衝撃緩和能力を超えるとき屈曲変形する座屈部32aと、座屈部32aを支持する支持部32bとで構成される。また、座屈部32aは形状的には柱状で、構成的にはHDD7に密着配置した第1緩衝材32と第2緩衝材31との間で柱の長手方向に対して直交する断面で当接する。すなわち、HDD7に付与される外乱が第2緩衝材31に伝えられ、第2緩衝材31で緩和吸収できない余剰分の衝撃は、第1緩衝材32の座屈部32aが座屈することで、屈曲変形に起因して生じる復元力が衝撃にみあうだけ変形し、衝撃が除去されると元の形状に復元する。また、座屈部32aが座屈する際の衝撃の大きさは、第1緩衝材32の座屈部32aにおける柱の断面積の大小で調整することができる。
第1緩衝材32は、上述した座屈部32aをHDD7の下面7cから支持する支持部32bを備える。この支持部32bは、座屈部32aの柱断面のHDD7の下面7cに対する当接を緩和するため、下面7cに沿う所望の広さを有する平面で構成される。本実施の形態における支持部32bは、座屈部32aと同一材料で一体的に形成した。なお、本実施形態ではHDD7の傾斜(ひいては下側主面6aに対する第2緩衝材31の傾斜)を抑制するため、第1緩衝材32を2個備える構成とした。但し、第1緩衝材32の数は、単一であっても3個以上であってもその数は自由に選択することができる。また、複数個の第1緩衝材32を配置する場合には、下側主面6aと第2緩衝材31との間隙距離と第1緩衝材32における座屈部32aおよび支持部32bの長さを等しくした。
次に、HDD7に外乱が加えられた際、第2緩衝材31と第1緩衝材32の衝撃緩和について説明する。ケース6に収納したHDD7は、図20Bに示したように、第2緩衝材31とケース6の下側主面6aとが面状に当接する。なお、このとき第1緩衝材32の座屈部32aと第2緩衝材31との接触界面において、第2緩衝材31は、自然長よりも短い厚みT0に収縮(すなわち、第1緩衝材32の座屈部32aの一部が第2緩衝材31中に埋没)し、HDD7の自重と釣り合いが保たれるが、説明を簡単にするため埋没量は無視して説明する。
この状態から第1緩衝材32の座屈部32aが座屈する力よりも弱く、外乱に基づき第2緩衝材31が収縮する衝撃F1がHDD7に印加されると、図20Cに示したように、第2緩衝材31が衝撃F1に応じて厚みT0からT1に収縮する。このとき、第2緩衝材31は、第1緩衝材32の座屈部32aが当接する下側主面6a側における断面で変形し、座屈部32aは第2緩衝材31中に厚み(T0−T1)だけ埋没する。ところで、第2緩衝材31が厚みT1まで収縮しても、上述したように衝撃F1では第1緩衝材32の座屈部32aは座屈しないため、第1緩衝材32はHDD7に外力が印加される前の状態と同じである。
次に、HDD7にさらに強い衝撃F2が印加されると、第2緩衝材31は衝撃F2にみあう復元力が生起するT2または収縮限界T2まで収縮し、第2緩衝材31は収縮量(T0−T2)に見合う復元力で衝撃F2と釣り合おうとする。衝撃F2の大きさを第2緩衝材31単独では衝撃緩和ができない場合、第1緩衝材32の座屈部32aが座屈することで衝撃を緩和する。すなわち、衝撃F2が座屈部32aを座屈させる力以上であると、第2緩衝材31が厚みT2となった復元力を超える力で第1緩衝材32の座屈部32aを座屈する。
なお、上述の座屈部32aと第2緩衝材31との関係は、先に図19B乃至図19Dを引用して説明した構成と同様である。
また、支持部32bは、第2緩衝材31に当接する座屈部32aのように柱状の断面積でHDD7の下面7cに当接することを緩和することができる。また、支持部32bは下面7cの外形面に確実に沿わせることができる。このため、座屈部32aのHDD7に対する位置決めができ、HDD7に対する損傷を抑制することができ、また座屈部32aの確実な支持が達成できる。
[3−5.効果等]
HDD7に対し第1緩衝材30および第2緩衝材29を直列に立設した構成では、ケース6の下側主面6aおよびHDD7の下面7cに対し垂直方向の外乱には上述の作用で衝撃緩和を達成することができる。また、上述の外乱印加方向に対し直交する面に沿う揺動に対し、第1緩衝材30が第2緩衝材29に対して独立した座屈をするため、この第1緩衝部30が揺動を緩和することができる。この結果、HDD7に印加される衝撃は、全方向で第1緩衝材30及び第2緩衝材29により吸収および/または緩和することができる。
なお、本実施形態においては第2緩衝材29をHDD7の下面7cに密着した構成で説明したが、第1緩衝材30をHDD7の下側主面7cに密着させ、第2緩衝材29をケース6の下面6aに密着する構成であっても良い。
また、本実施形態における第1緩衝材30は柱形状で説明したが、例えば図19Aの紙面の表裏側に厚みを有する板状であっても、断面が例えば四角形や円形で中空形状であっても適用することができる。
HDD7に対し第1緩衝材32の座屈部32aおよび第2緩衝材31をHDD7に対して直列に立設した構成では、ケース6の下側主面6aおよびHDD7の下面7cに対し垂直方向の外乱には上述の作用で衝撃緩和を達成することができる。また、上述の外乱印加方向に対し直交する面に沿う揺動に対しても、座屈部32aが第2緩衝材31に対し独立しているため、この座屈部32aが例えばHDD7の揺動動作を緩和することができる。さらに、支持部32bを第1緩衝材32の座屈部32aとHDD7との界面に備えることで、HDD7に対し第1緩衝材32により確実な設置を達成することができ、例えばHDD7の下面7cに対し垂直方向および/または平行方向の外乱に対する緩衝効果を向上させることができる。
第1緩衝材32の支持部32bをHDD7の下面7cに密着させ、座屈部32aと第2緩衝材31に密着した構成で説明したが、HDD7の下側主面7cに座屈部32aを密着し支持部32bを第2緩衝材31に密着する構成、または、支持部32bを座屈部32aの両端に備える構成であっても良い。また、ケース6の下側主面6aに第1緩衝材32の支持部32bを密着する構成、ケース6の下側主面6aに第1衝撃材32の座屈部32aを密着する構成、または支持部32bを座屈部32aの両端に備える構成のいずれかであっても良い。
また、第1緩衝材32の座屈部32aは柱形状で説明したが、例えば図20Aの紙面の表裏側に厚みを有する板状であっても、断面が例えば四角形や円形で中空形状であっても適用することができる。座屈部32aの形状が、例えば板状の場合には面と平行に印加される外乱に対する耐性を備えることができる。また、座屈部32aの形状が、例えば中空の柱形状の場合には柱の面積を広く形成できるため、広がった面積分だけ外乱に対する耐性を向上させると共に、座屈部32aの屈曲変形方向を揃えられるため、緩和できる衝撃の印加方向を拡大することができる。
なお、上述の実施形態は全てPCに搭載されるHDDを例に挙げ説明したが、HDDに限らず例えば光ディスクドライブ、各種表示パネルを備える表示機器、携帯機器における無線送受信機等の電子機器全般に適用することができる。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、各種実施形態を挙げて説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
また、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記実装を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
本開示は、第1緩衝材と第2緩衝材とによる荷重に対する衝撃を緩和することができるため、例えばノート型パーソナルコンピュータ、表示装置、無線装置等の電子機器に適用することができる。
1 操作筐体
1a 表面
1b 裏面
2 表示筐体
2a パネル
3 ヒンジ
5 蓋体
6 ハードディスクケース
6a 下側主面
6b 上側主面
7 ハードディスクドライブ(HDD
10 第2緩衝材
11 第1緩衝材
11a 座屈部
11b 支持部
12 制御基板
13 絶縁部材

Claims (9)

  1. 第1の部品と、
    前記第1の部品の一部に隣接する第2の部品と、
    前記第1の部品と前記第2の部品との間に配置される緩衝部と、
    を備え、
    前記緩衝部は、
    前記第1の部品と前記第2の部品との間に働く荷重に対して、荷重が所定の値を越えた際に一部が座屈を起こし、さらに前記座屈の後に元の形状への復元性を有する第1緩衝材と、
    前記第1の部品と前記第2の部品との間に働く荷重に対して、前記所定の値よりも軽い荷重に対して変形する第2緩衝材と、
    を備え、
    前記第1緩衝材は、荷重が所定の値を越えた際に一部が座屈を起こす、中空の座屈部を有する、
    電子機器。
  2. 前記第1緩衝材は、さらに、前記座屈部を支持し、前記第1の部品と前記第2の部品のいずれかが有する面である被接地面に接する部位である支持部を有し、
    前記座屈部は、柱形状の部位を有する、
    請求項1に記載の電子機器。
  3. 前記座屈部は、前記第1の部品と前記第2の部品とが対向する方向に垂直な面における断面の形状が、円形である、
    請求項に記載の電子機器。
  4. 前記座屈部の内部は、前記座屈部の内壁と前記支持部との境界から、前記被接地面に至るまでが少なくとも空洞である、
    請求項2に記載の電子機器。
  5. 前記第1緩衝材の高さは、前記第2緩衝材の高さ未満である、
    請求項1に記載の電子機器。
  6. 前記第1の部品はHDD(Hard Disk Drive)であり、
    前記HDDは、略立方体の外装と、前記外装内に前記外装のいずれかの外面と平行に保持される円盤状の記憶ディスクとを有し、
    前記緩衝部は、前記HDDの外装において内部に前記記憶ディスクが配置されていない箇所に、対向して又は接して配置される、
    請求項1に記載の電子機器。
  7. 荷重が所定の値を越えた際に一部が座屈を起こし、さらに前記座屈の後に元の形状への復元性を有する第1緩衝材と、
    前記第1緩衝材と同一方向の荷重であって前記所定の値よりも軽い荷重に対して変形する第2緩衝材と、
    前記第1緩衝材と第2緩衝材が配置される被接地面と、
    を備え、
    前記第1緩衝材は、荷重が所定の値を越えた際に一部が座屈を起こす、中空の座屈部を有する、
    緩衝材。
  8. 前記第1緩衝材は、さらに、前記座屈部を支持する支持部を備え、
    前記座屈部は、柱形状の部位を有し、前記第1の部品と前記第2の部品とが対向する方向に垂直な面における断面の形状が、円形であり、
    前記座屈部の内部は、前記座屈部の内壁と前記支持部との境界から、前記被接地面に至るまでが少なくとも空洞である、
    請求項7に記載の緩衝材。
  9. 前記第1緩衝材の高さは、前記第2緩衝材の高さ未満である、
    請求項7に記載の緩衝材。
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