JPWO2003103356A1 - 内蔵ユニット用緩衝装置 - Google Patents
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Abstract
緩衝装置（２４）に衝撃（Ｇ）が加わると、衝撃（Ｇ）の反動で内蔵ユニットは第３および第４スライド領域（３６、３７）に向かって変位しようとする。弾性変形領域（３８、３９、４２、４３）は押し潰される。第３および第４スライド領域（３６、３７）は互いに遠ざかる。第３および第４スライド領域（３６、３７）の変位は第１および第２連結領域（４５、５５）を経て第１および第２スライド領域（２７、２８）に伝達される。第１および第２スライド領域（２７、２８）は相互に接近する。弾性変形領域（２９、３１、３３、３４）で弾性変形が引き起こされる。接触領域（２５ａ、２５ｂ）は内蔵ユニット（２２）に押し付けられる。緩衝装置（２４）全体で衝撃（Ｇ）の運動エネルギは消費される。内蔵ユニット（２２）に伝達される衝撃は著しく減少する。
Description
技術分野
本発明は、内蔵ユニットに装着されて、内蔵ユニットの耐衝撃性を向上させる内蔵ユニット用緩衝装置に関し、特に、例えばノートブックパーソナルコンピュータ（ノートパソコン）といった電子機器にハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）ユニットといった内蔵ユニットを組み込む際に用いられる緩衝装置に関する。
背景技術
例えばノートパソコンでは所定の収容空間にＨＤＤユニットは収納される。このとき、収容空間の壁面とＨＤＤユニットとの間に緩衝部材が挿入される。緩衝部材は例えばゴムやスポンジといった弾性素材から形成される。落下などに起因して大きな衝撃がノートパソコンの筐体に加えられると、緩衝部材はその衝撃を吸収する。ＨＤＤユニットは衝撃から保護されることができる。
収容空間の容積はできる限り縮小されることが望まれる。収容空間が縮小されれば、ノートパソコンの一層の小型化は実現されると考えられる。しかしながら、こうして収容空間が縮小されると、収容空間の壁面とＨＤＤユニットとの間隔は狭められる。緩衝部材の厚みは減少しなければならない。こういった厚みの減少は緩衝部材の衝撃吸収力を低下させてしまう。
発明の開示
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、限られた空間内で十分な衝撃吸収力を発揮することができる内蔵ユニット用緩衝装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第１発明によれば、内蔵ユニットを挟む第１および第２接触部材と、内蔵ユニットの外面から離隔した位置に配置され、第１弾性変形部材で第１接触部材に連結される第１スライド部材と、内蔵ユニットの外面から離隔した位置に配置され、第２弾性変形部材で第２接触部材に連結される第２スライド部材と、第１および第２スライド部材を相互に連結する連結部材とを備えることを特徴とする内蔵ユニット用緩衝装置が提供される。
使用にあたって緩衝装置は内蔵ユニットに装着される。内蔵ユニットは第１および第２接触部材に挟み込まれる。内蔵ユニットおよび緩衝装置は任意の収容空間に収納される。このとき、第１スライド部材は収容空間の内面に受け止められる。第１弾性変形部材は収容空間の内面から内蔵ユニットを遠ざける弾発力を発揮する。その一方で、内蔵ユニットの反対側では第２スライド部材は収容空間の内面に受け止められる。第２弾性変形部材は収容空間の内面から内蔵ユニットを遠ざける弾発力を発揮する。こうして内蔵ユニットは収容空間の内面に接触することなく収容空間内で保持される。
いま、例えば第２スライド部材側から緩衝装置に衝撃が加わる場面を想定する。衝撃の反動で内蔵ユニットは第２スライド部材に向かって変位しようとする。したがって、内蔵ユニットの外面と収容空間の内面との間隔は狭められる。第２弾性変形部材には弾発力に逆らって弾性変形が引き起こされる。この弾性変形に基づき衝撃の運動エネルギは消費される。第２接触部材は内蔵ユニットとの接触を維持しつつ第２スライド部材に向かって変位する。
このとき、第２弾性変形部材の弾性変形に起因して第２スライド部材は収容空間の内面に沿って移動する。こういった移動や移動に伴う摩擦で衝撃の運動エネルギは消費される。第２スライド部材の変位は連結部材を経て第１スライド部材に伝達される。第１スライド部材は収容空間の内面に沿って移動する。こういった移動や移動に伴う摩擦で衝撃の運動エネルギは消費される。
第１スライド部材の変位に基づき第１弾性変形部材では弾性変形が引き起こされる。第１弾性変形部材は、収容空間の内面から第１接触部材を遠ざける駆動力を生み出す。その結果、第１接触部材は内蔵ユニットに追随する。第１接触部材は内蔵ユニットの移動にも拘わらず内蔵ユニットに接触し続ける。第１弾性変形部材の弾性変形に基づき衝撃の運動エネルギは消費される。こうして緩衝装置全体で衝撃の運動エネルギが消費される結果、内蔵ユニットに伝達される衝撃は著しく減衰される。内蔵ユニットは衝撃から十分に保護される。
反対に、第１スライド部材側から緩衝装置に衝撃が加わると、衝撃の反動で内蔵ユニットは第１スライド部材に向かって変位しようとする。内蔵ユニットの外面と収容空間の内面との間隔は狭められる。第１弾性変形部材には弾発力に逆らって弾性変形が引き起こされる。第１弾性変形部材の弾性変形に起因して第１スライド部材は収容空間の内面に沿って移動する。第１スライド部材の変位は連結部材を経て第２スライド部材に伝達される。第２スライド部材は収容空間の内面に沿って移動する。第２スライド部材の変位に基づき第２弾性変形部材では弾性変形が引き起こされる。こうして緩衝装置全体で衝撃の運動エネルギは消費される。前述と同様に、内蔵ユニットに伝達される衝撃は著しく減少する。
以上のような内蔵ユニット用緩衝装置では、第１および第２接触部材、第１および第２弾性変形部材、第１および第２スライド部材並びに連結部材は共通の素材から構成されてもよい。すなわち、第１および第２接触部材、第１および第２弾性変形部材、第１および第２スライド部材並びに連結部材は継ぎ目なく連続する金属板から構成されればよい。緩衝装置では、第１および第２接触部材、第１および第２弾性変形部材、第１および第２スライド部材並びに連結部材は協働して内蔵ユニットを取り囲むことが望まれる。このとき、第１および第２接触部材、第１および第２弾性変形部材、第１および第２スライド部材並びに連結部材は継ぎ目なく連続する金属板から構成されればよい。
第２発明によれば、内蔵ユニットを挟む第１および第２接触部材と、内蔵ユニットの表面から離隔した位置に配置され、第１接触部材から任意の第１方向に沿って延びる第１弾性変形部材に接続される第１スライド部材と、内蔵ユニットの外面から離隔した位置に配置され、第１方向に反対向きの第２方向に沿って第１接触部材から延びる第２弾性変形部材に接続される第２スライド部材と、内蔵ユニットの外面から離隔した位置に配置され、第２接触部材から第１方向に沿って延びる第３弾性変形部材に接続される第３スライド部材と、内蔵ユニットの外面から離隔した位置に配置され、第２方向に沿って第２接触部材から延びる第４弾性変形部材に接続される第４スライド部材と、第１スライド部材および第３スライド部材を相互に連結する第１連結部材と、第２スライド部材および第４スライド部材を相互に連結する第２連結部材とを備えることを特徴とする内蔵ユニット用緩衝装置が提供される。
使用にあたって緩衝装置は内蔵ユニットに装着される。内蔵ユニットは第１および第２接触部材に挟み込まれる。内蔵ユニットおよび緩衝装置は任意の収容空間に収納される。このとき、第１および第２スライド部材は収容空間の内面に受け止められる。第１および第２弾性変形部材は収容空間の内面から内蔵ユニットを遠ざける弾発力を発揮する。その一方で、内蔵ユニットの反対側では第３および第４スライド部材は収容空間の内面に受け止められる。第３および第４弾性変形部材は収容空間の内面から内蔵ユニットを遠ざける弾発力を発揮する。こうして内蔵ユニットは収容空間の内面に接触することなく収容空間内で保持される。
いま、例えば第３および第４スライド部材側から緩衝装置に衝撃が加わる場面を想定する。衝撃の反動で内蔵ユニットは第３および第４スライド部材に向かって変位しようとする。したがって、内蔵ユニットの外面と収容空間の内面との間隔は狭められる。第３および第４弾性変形部材には弾発力に逆らって弾性変形が引き起こされる。この弾性変形に基づき衝撃の運動エネルギは消費される。第２接触部材は内蔵ユニットとの接触を維持しつつ第３および第４スライド部材に向かって変位する。
このとき、第３および第４弾性変形部材の弾性変形に起因して第３および第４スライド部材は収容空間の内面に沿って移動する。第３および第４弾性変形部材は互いに遠ざかる。こういった移動や移動に伴う摩擦で衝撃の運動エネルギは消費される。第３スライド部材の変位は第１連結部材を経て第１スライド部材に伝達される。第１スライド部材は収容空間の内面に沿って移動する。同様に、第４スライド部材の変位は第２連結部材を経て第２スライド部材に伝達される。第２スライド部材は収容空間の内面に沿って移動する。こういった移動や移動に伴う摩擦で衝撃の運動エネルギは消費される。
第１および第２スライド部材は相互に接近する。第１および第２スライド部材の変位に基づき第１および第２弾性変形部材では弾性変形が引き起こされる。第１および第２弾性変形部材は、協働で、収容空間の内面から第１接触部材を遠ざける駆動力を生み出す。その結果、第１接触部材は内蔵ユニットに追随する。第１接触部材は内蔵ユニットの移動にも拘わらず内蔵ユニットに接触し続ける。第１および第２弾性変形部材の弾性変形に基づき衝撃の運動エネルギは消費される。こうして緩衝装置全体で衝撃の運動エネルギが消費される結果、内蔵ユニットに伝達される衝撃は著しく減衰される。内蔵ユニットは衝撃から十分に保護される。
反対に、第１および第２スライド部材側から緩衝装置に衝撃が加わると、衝撃の反動で内蔵ユニットは第１および第２スライド部材に向かって変位しようとする。内蔵ユニットの外面と収容空間の内面との間隔は狭められる。第１および第２弾性変形部材には弾発力に逆らって弾性変形が引き起こされる。第１および第２弾性変形部材の弾性変形に基づき第１および第２スライド部材は収容空間の内面に沿って移動する。第１および第２スライド部材は互いに遠ざかる。第１および第２スライド部材の変位は第１および第２連結部材を経て第３および第４スライド部材に伝達される。第３および第４スライド部材は収容空間の内面に沿って移動する。第３および第４スライド部材は相互に接近する。第３および第４スライド部材の変位に基づき第３および第４弾性変形部材では弾性変形が引き起こされる。こうして緩衝装置全体で衝撃の運動エネルギは消費される。前述と同様に、内蔵ユニットに伝達される衝撃は著しく減少する。
以上のような内蔵ユニット用緩衝装置では、第１および第２接触部材、第１、第２、第３および第４弾性変形部材、第１、第２、第３および第４スライド部材並びに第１および第２連結部材は共通の素材から構成されてもよい。すなわち、第１および第２接触部材、第１、第２、第３および第４弾性変形部材、第１、第２、第３および第４スライド部材並びに第１および第２連結部材は継ぎ目なく連続する金属板から構成されればよい。緩衝装置では、第１および第２接触部材、第１、第２、第３および第４弾性変形部材、第１、第２、第３および第４スライド部材並びに第１および第２連結部材は協働して内蔵ユニットを取り囲むことが望まれる。このとき、第１および第２接触部材、第１、第２、第３および第４弾性変形部材、第１、第２、第３および第４スライド部材並びに第１および第２連結部材は継ぎ目なく連続する金属板から構成されればよい。
前述の収容空間は、例えば内蔵ユニットが組み込まれるべき機器本体の筐体内に区画されてもよく、内蔵ユニットおよび緩衝装置を受け入れる緩衝装置に固有の筐体内に区画されてもよい。後者の筐体によれば、緩衝装置および内蔵ユニットはアセンブリとして簡単に取り扱われることができる。
なお、以上のような内蔵ユニット用緩衝装置は、例えばノートブックパーソナルコンピュータ（ノートパソコン）やＰＤＡ（携帯情報端末）といった電子機器に組み込まれるハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）ユニットといった内蔵ユニットに装着されることができる。その他、緩衝装置は電子機器以外の機器に利用されてもよい。
発明を実施するための最良の形態
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
図１は電子機器すなわちノートブックパーソナルコンピュータ（いわゆるノートパソコン）１１の外観を概略的に示す。このノートパソコン１１は、機器本体１２と、所定の回転軸１３回りで揺動自在に機器本体１２に連結されるディスプレイパネル１４とを備える。機器本体１２の筐体内にはいわゆるマザーボード（図示されず）が組み込まれる。周知の通り、マザーボードには例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリが実装される。ＣＰＵは、例えばメモリに一時的に取り込まれるＯＳ（オペレーティングシステム）やアプリケーションソフトウェアに基づき演算処理を実施する。ＣＰＵの演算処理にあたって、使用者は、機器本体１２に搭載されるキーボード１５やポインティングデバイス１６といった入力装置から様々なデータや指令を入力することができる。ディスプレイパネル１４には例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ユニット１７が組み込まれる。ＬＣＤユニット１７の画面上にはＣＰＵの演算処理に基づきグラフィックスやテキストが表示されることができる。
図２に示されるように、機器本体１２の筐体は、収容空間１８を区画する筐体本体１９と、筐体本体１９に取り付けられて、収容空間１８の開口を閉鎖する蓋体２１とを備える。収容空間１８は機器本体１２の背面（底面）で開口すればよい。こういった筐体によれば、ノートパソコン１１の使用時に機器本体１２が机上に設置されると、収容空間１８の開口は机の表面に向き合う。筐体本体１９や蓋体２１は、例えばアルミニウムやマグネシウムといった金属材料や、例えばＦＲＰ（繊維強化プラスチック）といったプラスチック材料から成型されればよい。蓋体２１は筐体本体１９に例えばねじ留めされればよい。
筐体本体１９には内蔵ユニットすなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）ユニット２２が収容される。ＨＤＤユニット２２は収容空間１８に受け入れられる。ＨＤＤユニット２２には、長手方向（前後方向）ＬＤＲの前端で所定のコネクタ２３が組み込まれる。こういったコネクタ２３は、ＨＤＤユニット２２の表側（上側）に固定されるプリント基板（図示されず）上に実装されればよい。コネクタ２３は、例えば機器本体１２内のマザーボードから延びるフレキシブルケーブル（図示されず）に接続される。
ＨＤＤユニット２２には緩衝装置２４が装着される。緩衝装置２４は切れ目なくＨＤＤユニット２２の周囲を取り囲む。ここでは、緩衝装置２４は例えば継ぎ目なく連続するステンレス鋼板から構成される。例えば８０〜１００ｇ程度のＨＤＤユニット２２が組み込まれる場合には、ステンレス鋼板の板厚は０．２〜０．４ｍｍ程度に設定されればよい。ただし、緩衝装置２４の素材には、アルミニウム板その他の金属板材が用いられてもよく、樹脂製の板材が用いられてもよい。緩衝装置２４には、後述されるように、所定の厚みで所定の弾性力を発揮する板材が用いられればよい。その他、緩衝装置２４には金属板材に代えて金属製の線材（ワイヤ材）が用いられてもよい。緩衝装置２４はこのように単一の素材から構成される必要は必ずしもない。
図３からも明らかなように、緩衝装置２４はＨＤＤユニット２２とともに収容空間１８に受け入れられる。収容空間１８の開口が蓋体２１で閉鎖されると、ＨＤＤユニット２２および緩衝装置２４は筐体本体１９および蓋体２１で完全に取り囲まれる。ＨＤＤユニット２２には、周知の通り、例えば水平方向ＨＲに沿って広がる記録媒体すなわち磁気ディスク（図示されず）や、こういった磁気ディスクの表裏面に対向する磁気ヘッド（図示されず）、その他の様々な機能部品が内蔵される。
緩衝装置２４には、例えばＨＤＤユニット２２の表側（上側）でＨＤＤユニット２２の外面に相対変位自在に接触する１対の表側接触領域２５ａ、２５ｂが区画される。同様に、緩衝装置２４には、ＨＤＤユニット２２の裏側（下側）でＨＤＤユニット２２の外面に相対変位自在に接触する１対の裏側接触領域２６ａ、２６ｂが区画される。ＨＤＤユニット２２は表側接触領域２５ａ、２５ｂおよび裏側接触領域２６ａ、２６ｂに挟み込まれる。これらの接触領域２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂは本発明の接触部材として機能する。表側接触領域２５ａ、２５ｂおよび裏側接触領域２６ａ、２６ｂはＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに満遍なくＨＤＤユニット２２に接触すればよい（図２参照）。
緩衝装置２４には、表側接触領域２５ａ、２５ｂよりもＨＤＤユニット２２の外周側で、ＨＤＤユニット２２の表側外面から離隔した位置に配置される第１および第２スライド領域２７、２８が区画される。第１および第２スライド領域２７、２８は筐体本体１９の内面にスライド自在に接触する。第１スライド領域２７は、一方の表側接触領域２５ａから第１方向ＤＲ１に沿って延びる第１弾性変形領域２９で当該表側接触領域２５ａに連結される。第２スライド領域２８は、第１方向ＤＲ１に反対向きの第２方向ＤＲ２に沿って他方の表側接触領域２５ｂから延びる第２弾性変形領域３１で当該表側接触領域２５ｂに連結される。スライド領域２７、２８は本発明に係るスライド部材として機能する。その一方で、弾性変形領域２９、３１は本発明に係る弾性変形部材として機能する。第１および第２スライド領域２７、２８はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに満遍なく筐体本体１９に接触すればよい。
１対の表側接触領域２５ａ、２５ｂの間には、ＨＤＤユニット２２の外面から離隔した位置に配置される第１補助スライド領域３２が区画される。この第１補助スライド領域３２は筐体本体１９の内面にスライド自在に接触する。第１補助スライド領域３２は、一方の表側接触領域２５ａから第２方向ＤＲ２に沿って延びる第１補助弾性変形領域３３で当該表側接触領域２５ａに連結される。同時に、第１補助スライド領域３２は、他方の表側接触領域２５ｂから第１方向ＤＲ１に沿って延びる第２補助弾性変形領域３４で当該表側接触領域２５ｂに連結される。
第１弾性変形領域２９および第１補助弾性変形領域３３は、筐体本体１９の内面から表側接触領域２５ａを遠ざける縦方向弾発力を発揮する。したがって、表側接触領域２５ａはＨＤＤユニット２２の外面に向かって押し付けられる。しかも、第１弾性変形領域２９は表側接触領域２５ａに向かって第１スライド領域２７を近づける横方向弾発力を発揮すると同時に、第１補助弾性変形領域３３は表側接触領域２５ａに向かって第１補助スライド領域３２を近づける横方向弾発力を発揮する。こういった縦方向弾発力および横方向弾発力の実現にあたって、第１弾性変形領域２９および第１補助弾性変形領域３３は、例えば筐体本体１９の内面からＨＤＤユニット２２に向かって膨らむ湾曲形の断面形状に成形されればよい。こういった断面形状はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに維持されればよい。
同様に、第２弾性変形領域３１および第２補助弾性変形領域３４は、筐体本体１９の内面から表側接触領域２５ｂを遠ざける縦方向弾発力を発揮する。表側接触領域２５ｂはＨＤＤユニット２２の外面に向かって押し付けられる。しかも、第２弾性変形領域３１は表側接触領域２５ｂに向かって第２スライド領域２８を近づける横方向弾発力を発揮すると同時に、第２補助弾性変形領域３４は表側接触領域２５ｂに向かって第１補助スライド領域３２を近づける横方向弾発力を発揮する。こういった縦方向弾発力および横方向弾発力の実現にあたって、第２弾性変形領域３１および第２補助弾性変形領域３４は、例えば筐体本体１９の内面からＨＤＤユニット２２に向かって膨らむ湾曲形の断面形状に成形されればよい。こういった断面形状はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに維持されればよい。
さらに、緩衝装置２４には、裏側接触領域２６ａ、２６ｂよりもＨＤＤユニット２２の外周側で、ＨＤＤユニット２２の裏側外面から離隔した位置に配置される第３および第４スライド領域３６、３７が区画される。第３および第４スライド領域３６、３７は蓋体２１の内面にスライド自在に接触する。第３スライド領域３６は、一方の裏側接触領域２６ａから第１方向ＤＲ１に沿って延びる第３弾性変形領域３８で当該裏側接触領域２６ａに連結される。第４スライド領域３７は、他方の裏側接触領域２６ｂから第２方向ＤＲ２に沿って延びる第４弾性変形領域３９で当該裏側接触領域２６ｂに連結される。スライド領域３６、３７は本発明に係るスライド部材として機能する。その一方で、弾性変形領域３８、３９は本発明に係る弾性変形部材として機能する。第３および第４スライド領域３６、３７はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに満遍なく蓋体２１に接触すればよい。
１対の裏側接触領域２６ａ、２６ｂの間には、ＨＤＤユニット２２の外面から離隔した位置に配置される第２補助スライド領域４１が区画される。この第２補助スライド領域４１は蓋体２１の内面にスライド自在に接触する。第２補助スライド領域４１は、一方の裏側接触領域２６ａから第２方向ＤＲ２に沿って延びる第３補助弾性変形領域４２で当該裏側接触領域２６ａに連結される。同時に、第２補助スライド領域４１は、他方の裏側接触領域２６ｂから第１方向ＤＲ１に沿って延びる第４補助弾性変形領域４３で当該裏側接触領域２６ｂに連結される。
第３弾性変形領域３８および第３補助弾性変形領域４２は、蓋体２１の内面から裏側接触領域２６ａを遠ざける縦方向弾発力を発揮する。したがって、裏側接触領域２６ａはＨＤＤユニット２２の外面に向かって押し付けられる。しかも、第３弾性変形領域３８は裏側接触領域２６ａに向かって第３スライド領域３６を近づける横方向弾発力を発揮すると同時に、第３補助弾性変形領域４２は裏側接触領域２６ａに向かって第２補助スライド領域４１を近づける横方向弾発力を発揮する。こういった縦方向弾発力および横方向弾発力の実現にあたって、第３弾性変形領域３８および第３補助弾性変形領域４２は、例えば蓋体２１の内面からＨＤＤユニット２２に向かって膨らむ湾曲形の断面形状に成形されればよい。こういった断面形状はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに維持されればよい。
同様に、第４弾性変形領域３９および第４補助弾性変形領域４３は、蓋体２１の内面から裏側接触領域２６ｂを遠ざける縦方向弾発力を発揮する。裏側接触領域２６ｂはＨＤＤユニット２２の外面に向かって押し付けられる。しかも、第４弾性変形領域３９は裏側接触領域２６ｂに向かって第４スライド領域３７を近づける横方向弾発力を発揮すると同時に、第４補助弾性変形領域４３は裏側接触領域２６ｂに向かって第２補助スライド領域４１を近づける横方向弾発力を発揮する。こういった縦方向弾発力および横方向弾発力の実現にあたって、第４弾性変形領域３９および第４補助弾性変形領域４３は、例えば蓋体２１の内面からＨＤＤユニット２２に向かって膨らむ湾曲形の断面形状に成形されればよい。こういった断面形状はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに維持されればよい。
さらにまた、緩衝装置２４には、第１スライド領域２７および第３スライド領域３６を相互に連結する第１連結領域４５が区画される。この第１連結領域４５には、例えばＨＤＤユニット２２の１側面に相対変位自在に接触する第１側面接触領域４６が区画される。ＨＤＤユニット２２の側面は、例えば上側外面や下側外面に直交する１垂直面に沿って広がればよい。第１側面接触領域４６は本発明に係る接触部材として機能することができる。第１側面接触領域４６は、ＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに満遍なくＨＤＤユニット２２に接触すればよい。
第１連結領域４５には、第１側面接触領域４６と第１スライド領域２７との間で、ＨＤＤユニット２２の側面から離隔した位置に配置される第５スライド領域４７が区画される。同様に、第１連結領域４５には、第１側面接触領域４６と第３スライド領域３６との間で、ＨＤＤユニット２２の側面から離隔した位置に配置される第６スライド領域４８が区画される。第５および第６スライド領域４７、４８は筐体本体１９の内面にスライド自在に接触する。第５スライド領域４７は、第１側面接触領域４６から第３方向ＤＲ３に沿って延びる弾性変形領域４９で第１側面接触領域４６に連結される。第６スライド領域４８は、第３方向ＤＲ３に反対向きの第４方向ＤＲ４に沿って第１側面接触領域４６から延びる弾性変形領域５１で第１側面接触領域４６に連結される。第３および第４方向ＤＲ３、ＤＲ４は第１および第２方向ＤＲ１、ＤＲ２を含む平面に直交する１平面に沿って規定されればよい。スライド領域４７、４８は本発明に係るスライド部材として機能することができる。その一方で、弾性変形領域４９、５１は本発明に係る弾性変形部材として機能することができる。第５および第６スライド領域４７、４８はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに満遍なく筐体本体１９に接触すればよい。
弾性変形領域４９、５１は、筐体本体１９の内面から第１側面接触領域４６を遠ざける水平方向弾発力を発揮する。したがって、第１側面接触領域４６はＨＤＤユニット２２の外面に向かって押し付けられる。しかも、弾性変形部材４９、５１は第５および第６スライド領域４７、４８同士を互いに近づける垂直方向弾発力を発揮する。これらの水平方向弾発力および垂直方向弾発力の実現にあたって、弾性変形領域４９、５１は、例えば筐体本体１９の内面からＨＤＤユニット２２に向かって膨らむ湾曲形の断面形状に成形されればよい。こういった断面形状はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに維持されればよい。
この第１連結領域４５では、第１および第５スライド領域２７、４７は駆動力伝達領域５２で相互に接続される。同様に、第３および第６スライド領域３６、４８は駆動力伝達領域５３で相互に接続される。駆動力伝達領域５２、５３には例えば比較的に高い剛性が与えられてもよい。
同様に、緩衝装置２４には、第２スライド領域２８および第４スライド領域３７を相互に連結する第２連結領域５５が区画される。この第２連結領域５５には、例えばＨＤＤユニット２２の他側面に相対変位自在に接触する第２側面接触領域５６が区画される。ＨＤＤユニット２２の側面は、前述の第１側面接触領域４６を受け止める側面に平行な１垂直面に沿って広がればよい。したがって、この第２側面接触領域５６は前述の第１側面接触領域４６との間にＨＤＤユニット２２を挟み込む。第２側面接触領域５６は本発明に係る接触部材として機能することができる。第２側面接触領域５６は、ＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに満遍なくＨＤＤユニット２２に接触すればよい。
第２連結領域５５には、第２側面接触領域５６と第２スライド領域２８との間で、ＨＤＤユニット２２の側面から離隔した位置に配置される第７スライド領域５７が区画される。同様に、第２連結領域５５には、第２側面接触領域５６と第４スライド領域３７との間で、ＨＤＤユニット２２の側面から離隔した位置に配置される第８スライド領域５８が区画される。第７および第８スライド領域５７、５８は筐体本体１９の内面にスライド自在に接触する。第７スライド領域５７は、第２側面接触領域５６から第３方向ＤＲ３に沿って延びる弾性変形領域５９で第２側面接触領域５６に連結される。第８スライド領域５８は、第２側面接触領域５６から第４方向ＤＲ４に沿って延びる弾性変形領域６１で第２側面接触領域５６に連結される。スライド領域５７、５８は本発明に係るスライド部材として機能することができる。その一方で、弾性変形領域５９、６１は本発明に係る弾性変形部材として機能することができる。第７および第８スライド領域５７、５８はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに満遍なく筐体本体１９に接触すればよい。
弾性変形領域５９、６１は、筐体本体１９の内面から第２側面接触領域５６を遠ざける水平方向弾発力を発揮する。したがって、第２側面接触領域５６はＨＤＤユニット２２の外面に向かって押し付けられる。しかも、弾性変形部材５９、６１は第７および第８スライド領域５７、５８同士を互いに近づける垂直方向弾発力を発揮する。これらの水平方向弾発力および垂直方向弾発力の実現にあたって、弾性変形領域５９、６１は、例えば筐体本体１９の内面からＨＤＤユニット２２に向かって膨らむ湾曲形の断面形状に成形されればよい。こういった断面形状はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに維持されればよい。
この第２連結領域５５では、第２および第７スライド領域２８、５７は駆動力伝達領域６２で相互に接続される。同様に、第４および第８スライド領域３７、５８は駆動力伝達領域６３で相互に接続される。駆動力伝達領域６２、６３には例えば比較的に高い剛性が与えられてもよい。
以上のような緩衝装置２４によれば、ＨＤＤユニット２２の上側外面と、この上側外面に向き合わせられる筐体本体１９の内面との間に表側接触領域２５ａ、２５ｂや第１および第２弾性変形領域２９、３１並びに第１および第２補助弾性変形領域３３、３４は配置される。同様に、ＨＤＤユニット２２の下側外面と、この下側外面に向き合わせられる蓋体２１の内面との間に第３および第４弾性変形領域３８、３９並びに第３および第４補助弾性変形領域４２、４３は配置される。ＨＤＤユニット２２は上側外面や下側外面で筐体本体１９や蓋体２１に接触せずに収容空間１８内に保持される。第１および第２弾性変形領域２９、３１並びに第１および第２補助弾性変形領域３３、３４の縦方向弾発力と、第３および第４弾性変形領域３８、３９並びに第３および第４補助弾性変形領域４２、４３の縦方向弾発力とのバランスに基づき上下方向（垂直方向）にＨＤＤユニット２２の位置は設定される。
同様に、ＨＤＤユニット２２の１側面と、この側面に向き合わせられる筐体本体１９の内面との間に第１側面接触領域４６や弾性変形領域４９、５１は配置される。ＨＤＤユニット２２の他側面と、この他側面に向き合わせられる筐体本体１９の内面との間に第２側面接触領域５６や弾性変形領域５９、６１は配置される。ＨＤＤユニット２２は２つの側面で筐体本体１９に接触せずに収容空間１８内に保持される。弾性変形領域４９、５１の水平方向弾発力と弾性変形領域５９、６１の水平方向弾発力とのバランスに基づき横方向（水平方向）にＨＤＤユニット２２の位置は設定される。こうしてＨＤＤユニット２２には四方から緩衝装置２４の弾発力が作用する。
いま、例えば図４に示されるように、１．０〜３．０ｋｍ／ｓ２程度の衝撃Ｇが機器本体１２の底面側から加えられる場面を想定する。この衝撃Ｇの反動でＨＤＤユニット２２は蓋体２１の内面に向かって変位しようとする。すなわち、ＨＤＤユニット２２の下側外面と蓋体２１との間隔は狭められる。第３弾性変形領域３８および第３補助弾性変形領域４２で構成される板ばねは押し潰される。同様に、第４弾性変形領域３９および第４補助弾性変形領域４３で構成される板ばねは押し潰される。弾性変形領域３８、３９、４２、４３の弾性変形で衝撃Ｇの運動エネルギは消費される。裏側接触領域２６ａ、２６ｂはＨＤＤユニット２２との接触を維持しつつ蓋体２１に向かって変位する。
このとき、第３弾性変形領域３８および第３補助弾性変形領域４２の弾性変形に基づき第３スライド領域３６は蓋体２１の内面に沿ってスライドする。第３スライド領域３６は第２補助スライド領域４１から遠ざかる。同様に、第４弾性変形領域３９および第４補助弾性変形領域４３の弾性変形に基づき第４スライド領域３７は蓋体２１の内面に沿ってスライドする。第４スライド領域４３は第２補助スライド領域４１から遠ざかる。こういった第３および第４スライド領域３６、３７の移動や移動に伴う摩擦で衝撃Ｇの運動エネルギは消費される。
第３スライド領域３６の変位は第１連結領域４５を経て第１スライド領域２７に伝達される。このとき、第１連結領域４５では、第１側面接触領域４６や第５および第６スライド領域４７、４８の移動や移動に伴う摩擦で衝撃Ｇの運動エネルギは消費される。同時に、弾性変形領域４９、５１の変形に基づき衝撃Ｇの運動エネルギは消費される。同様に、第４スライド領域３７の変位は第２連結領域５５を経て第２スライド領域２８に伝達される。このとき、第２連結領域５５では、第２側面接触領域５６や第７および第８スライド領域５７、５８の移動や移動に伴う摩擦で衝撃Ｇの運動エネルギは消費される。同時に、弾性変形領域５９、６１の変形に基づき衝撃Ｇの運動エネルギは消費される。
第１スライド領域２７は第１連結領域４５から第３スライド領域３６の変位を受け取る。第１スライド領域２７は筐体本体１９の内面に沿ってスライドする。第１スライド領域２７は第１補助スライド領域３２に向かって近づく。同様に、第２スライド領域２８は第２連結領域５５から第４スライド領域３７の変位を受け取る。第２スライド領域２８は筐体本体１９の内面に沿ってスライドする。第２スライド領域２８は第１補助スライド領域３２に向かって近づく。こういった第１および第２スライド領域２７、２８の移動や移動に伴う摩擦に基づき衝撃Ｇの運動エネルギは消費される。
第１および第２スライド領域２７、２８が相互に接近する結果、第１弾性変形領域２９および第１補助弾性変形領域３３の弾性変形は引き起こされる。第１弾性変形領域２９および第１補助弾性変形領域３３は、筐体本体１９の内面から表側接触領域２５ａを遠ざける駆動力を生み出す。同様に、第２弾性変形領域３１および第２補助弾性変形領域３４の弾性変形は引き起こされる。第２弾性変形領域３１および第２補助弾性変形領域３４は、筐体本体１９の内面から表側接触領域２５ｂを遠ざける駆動力を生み出す。その結果、表側接触領域２５ａ、２５ｂはＨＤＤユニット２２の移動に追随する。表側接触領域２５ａ、２５ｂは、ＨＤＤユニット２２の移動にも拘わらずＨＤＤユニット２２に接触し続ける。弾性変形領域２９、３１、３３、３４の弾性変形に基づき衝撃Ｇの運動エネルギは消費される。こうして緩衝装置２４全体で衝撃Ｇの運動エネルギが消費される結果、ＨＤＤユニット２２に伝達される衝撃は短時間に著しく減衰されることができる。ＨＤＤユニット２２は大きな衝撃Ｇから十分に保護されることができる。
反対に、大きな衝撃Ｇが機器本体１２の上面側から加えられると、この衝撃ＧでＨＤＤユニット２２は収容空間１８の天井面すなわち筐体本体１９に向かって変位しようとする。第１弾性変形領域２９および第１補助弾性変形領域３３で構成される板ばねは押し潰される。第１スライド領域２７の変位は第１連結領域４５を経て第３スライド領域３６に伝達される。同様に、第２弾性変形領域３１および第２補助弾性変形領域３４で構成される板ばねは押し潰される。第２スライド領域２８の変位は第２連結領域５５を経て第４スライド領域３７に伝達される。こうして第３および第４スライド領域３６、３７同士は相互に接近する。第３および第４弾性変形領域３８、３９や第３および第４補助弾性変形領域４２、４３の弾性変形は引き起こされる。こうして緩衝装置２４全体で衝撃Ｇの運動エネルギが消費される。前述と同様に、ＨＤＤユニット２２に伝達される衝撃は著しく減少する。
その他、大きな衝撃Ｇが機器本体１２の側面から加えられると、この衝撃ＧでＨＤＤユニット２２は水平方向ＨＲに変位する。この変位で、弾性変形領域４９、５１の弾性変形や弾性変形領域５９、６１の弾性変形は引き起こされる。第５スライド領域４７や第７スライド領域５７の変位は、表側接触領域２５ａ、２５ｂやスライド領域２７、２８、３２の移動と、弾性変形領域２９、３１、３３、３４の弾性変形とに基づき相互に受け渡される。同様に、第６スライド領域４８や第８スライド領域５８の変位は、裏側接触領域２６ａ、２６ｂやスライド領域３６、３７、４１の移動と、弾性変形領域３８、３９、４２、４３の弾性変形とに基づき相互に受け渡される。こうして前述と同様に緩衝装置２４全体で衝撃Ｇの運動エネルギは消費される。前述と同様に、ＨＤＤユニット２２に伝達される衝撃は著しく減少する。
本発明者はコンピュータシミュレーションに基づき緩衝装置２４の有効性を検証した。検証にあたって本発明者は、例えば図５に示されるように、垂直対称面７１で等分割される１／２検証モデル７２を作成した。この検証モデル７２では、筐体本体１９の内面と蓋体２１の内面との間隔が１２．０ｍｍに設定された。こうして形成される収容空間１８に緩衝装置２４は組み込まれた。このとき、無負荷状態で緩衝装置２４の表側接触領域２５ｂと筐体本体１９の内面との距離は２．０ｍｍに設定された。同様に、裏側接触領域２６ｂと蓋体２１の内面との距離は２．０ｍｍに設定された。こうした緩衝装置２４内に高さＨ＝８．４ｍｍのＨＤＤユニット２２は挿入された。したがって、表側接触領域２５ｂと筐体本体１９の内面との距離や、裏側接触領域２６ｂと蓋体２１の内面との距離は１．８ｍｍに縮小した。弾性変形領域３１、３４、３９、４３には弾発力が維持された。
この検証では機器本体１２の底面側から垂直方向に衝撃Ｇが加えられた。このとき、垂直対称面７１上の観測点７３でＨＤＤユニット２２の加速度は算出された。図６から明らかなように、振幅６．０ｋｍ／ｓ２の正弦波に基づき衝撃Ｇは再現された。正弦波の周期は２ｍｓに設定された。図６から明らかなように、観測点７３すなわちＨＤＤユニット２２では加速度の振幅は著しく低減されることが確認された。したがって、緩衝装置２４の働きでＨＤＤユニット２２は大きな衝撃Ｇから十分に保護されることが証明された。
以上のような検証にあたって本発明者は第１比較例に係る解析モデルを作成した。この第１比較例モデルでは、収容空間１８に前述の検証モデル７２と同一形状の緩衝装置２４およびＨＤＤユニット２２が組み込まれた。ただし、この第１比較例モデルでは、緩衝装置２４のスライド領域２８、３２、３７、４１、５７、５８は筐体本体１９や蓋体２１に固定された。これらスライド領域２８、３２、３７、４１、５７、５８の動きは拘束された。この第１比較例モデルで前述と同様に振幅６．０ｋｍ／ｓ２の正弦波に基づき衝撃Ｇは再現された。図７に示されるように、この第１比較例モデルでは加速度の振幅は全く低減されなかった。
同様に、本発明者は第２比較例に係る解析モデルを作成した。この第２比較例モデルでは、収容空間１８に前述の検証モデル７２と同一形状の緩衝装置２４およびＨＤＤユニット２２が組み込まれた。ただし、この第２比較例モデルでは緩衝装置２４の駆動力伝達領域６２、６３は切断された。すなわち、第２スライド領域２８と第７スライド領域５７との連結や第４スライド領域３７と第８スライド領域５８との連結は解除された。この第２比較例モデルで前述と同様に振幅６．０ｋｍ／ｓ２の正弦波に基づき衝撃Ｇは再現された。図８に示されるように、この第２比較例モデルでは加速度の振幅は全く低減されなかった。
同時に、本発明者はコンピュータシミュレーションの精度を検証した。この検証では任意の条件下でＨＤＤユニット２２の加速度は実測された。ＨＤＤユニット２２の外面には厚み２．０ｍｍ程度のゴム製緩衝部材が貼り付けられた。こうしたＨＤＤユニット２２が収容空間１８に収納された。その一方で、コンピュータシミュレーションには、実測と同一の条件でＨＤＤユニット２２の解析モデルは構築された。この解析モデルに対して実測と同一の条件で衝撃Ｇが再現された。その結果、図９から明らかなように、コンピュータシミュレーションでは比較的に高い精度でＨＤＤユニット２２の加速度が再現されることが確認された。
さらに、本発明者はコンピュータシミュレーションに基づき緩衝装置２４の振動特性を検証した。検証にあたって本発明者は前述の１／２検証モデル７２および第１比較例モデルを用いた。振幅５ｍ／ｓ２の正弦波に基づき垂直方向に振動は加えられた。図１０から明らかなように、実用的な５００〜１０００Ｈｚの周波数帯域で第１比較例モデルに比べて検証モデル７２では著しく振動は抑制されることが確認された。
以上のような緩衝装置２４には様々な変形例が提案される。例えば図１１に示されるように、緩衝装置２４は、ＨＤＤユニット２２の表側外面および裏側外面並びに前端および後端を取り囲んでもよい。この場合、ＨＤＤユニット２２の側面は開放される。この開放される側面に所定のコネクタ２３は搭載されればよい。また、例えば図１２に示されるように、１対の緩衝装置２４が同時にＨＤＤユニット２２に装着されてもよい。緩衝装置２４同士の間でＨＤＤユニット２２の前端は露出する。この露出する前端にコネクタ２３は搭載されればよい。その他、例えば図１３に示されるように、緩衝装置２４には固有の筐体７４が装着されてもよい。こういった筐体７４によれば、緩衝装置２４およびＨＤＤユニット２２は１アセンブリとして簡単に取り扱われることができる。筐体７４は、例えば、上半体７４ａと、この上半体７４ａに結合される下半体７４ｂとで構成されればよい。
なお、前述のように任意の対称面で対称形状に緩衝装置２４が形成される場合には、対称面上に位置する第１および第２補助スライド領域３２、４１は筐体本体１９や蓋体２１に固定されてもよい。また、例えば図１４に示されるように、緩衝装置２４には単一の表側接触領域２５ａおよび単一の裏側接触領域２６ａが組み込まれてもよい。この場合には、例えば対称面上に位置する表側接触領域２５ａや裏側接触領域２６ａはＨＤＤユニット２２に固定されてもよい。
以上のような緩衝装置２４は、前述のようにノートパソコン１１に組み込まれるＨＤＤユニット２２に装着されることができるだけでなく、任意の電子機器に組み込まれる内蔵ユニットに装着されることができる。その他、緩衝装置２４は電子機器以外の機器に利用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
図１は、電子機器の一具体例すなわち携帯用ノートブックパーソナルコンピュータ（ノートパソコン）の外観を示す斜視図である。
図２は、機器本体に組み込まれるハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）ユニットの様子を概略的に示す拡大部分斜視図である。
図３は、図２の３−３線に沿った拡大垂直断面図である。
図４は、緩衝装置の動作を概略的に示す拡大垂直断面図である。
図５は、検証モデルの構造を概略的に示す模式図である。
図６は、検証モデルに基づき算出された衝撃シミュレーションの結果を示すグラフである。
図７は、第１比較例モデルに基づき算出された衝撃シミュレーションの結果を示すグラフである。
図８は、第２比較例モデルに基づき算出された衝撃シミュレーションの結果を示すグラフである。
図９は、実測値とシミュレーションの結果との相対関係を示すグラフである。
図１０は、検証モデルおよび第１比較例モデルの振動特性を示すグラフである。
図１１は、１変形例に係る緩衝装置を概略的に示す斜視図である。
図１２は、他の変形例に係る緩衝装置を概略的に示す斜視図である。
図１３は、さらに他の変形例に係る緩衝装置を概略的に示す斜視図である。
図１４は、さらに他の変形例に係る緩衝装置を概略的に示す斜視図である。
本発明は、内蔵ユニットに装着されて、内蔵ユニットの耐衝撃性を向上させる内蔵ユニット用緩衝装置に関し、特に、例えばノートブックパーソナルコンピュータ（ノートパソコン）といった電子機器にハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）ユニットといった内蔵ユニットを組み込む際に用いられる緩衝装置に関する。
背景技術
例えばノートパソコンでは所定の収容空間にＨＤＤユニットは収納される。このとき、収容空間の壁面とＨＤＤユニットとの間に緩衝部材が挿入される。緩衝部材は例えばゴムやスポンジといった弾性素材から形成される。落下などに起因して大きな衝撃がノートパソコンの筐体に加えられると、緩衝部材はその衝撃を吸収する。ＨＤＤユニットは衝撃から保護されることができる。
収容空間の容積はできる限り縮小されることが望まれる。収容空間が縮小されれば、ノートパソコンの一層の小型化は実現されると考えられる。しかしながら、こうして収容空間が縮小されると、収容空間の壁面とＨＤＤユニットとの間隔は狭められる。緩衝部材の厚みは減少しなければならない。こういった厚みの減少は緩衝部材の衝撃吸収力を低下させてしまう。
発明の開示
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、限られた空間内で十分な衝撃吸収力を発揮することができる内蔵ユニット用緩衝装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第１発明によれば、内蔵ユニットを挟む第１および第２接触部材と、内蔵ユニットの外面から離隔した位置に配置され、第１弾性変形部材で第１接触部材に連結される第１スライド部材と、内蔵ユニットの外面から離隔した位置に配置され、第２弾性変形部材で第２接触部材に連結される第２スライド部材と、第１および第２スライド部材を相互に連結する連結部材とを備えることを特徴とする内蔵ユニット用緩衝装置が提供される。
使用にあたって緩衝装置は内蔵ユニットに装着される。内蔵ユニットは第１および第２接触部材に挟み込まれる。内蔵ユニットおよび緩衝装置は任意の収容空間に収納される。このとき、第１スライド部材は収容空間の内面に受け止められる。第１弾性変形部材は収容空間の内面から内蔵ユニットを遠ざける弾発力を発揮する。その一方で、内蔵ユニットの反対側では第２スライド部材は収容空間の内面に受け止められる。第２弾性変形部材は収容空間の内面から内蔵ユニットを遠ざける弾発力を発揮する。こうして内蔵ユニットは収容空間の内面に接触することなく収容空間内で保持される。
いま、例えば第２スライド部材側から緩衝装置に衝撃が加わる場面を想定する。衝撃の反動で内蔵ユニットは第２スライド部材に向かって変位しようとする。したがって、内蔵ユニットの外面と収容空間の内面との間隔は狭められる。第２弾性変形部材には弾発力に逆らって弾性変形が引き起こされる。この弾性変形に基づき衝撃の運動エネルギは消費される。第２接触部材は内蔵ユニットとの接触を維持しつつ第２スライド部材に向かって変位する。
このとき、第２弾性変形部材の弾性変形に起因して第２スライド部材は収容空間の内面に沿って移動する。こういった移動や移動に伴う摩擦で衝撃の運動エネルギは消費される。第２スライド部材の変位は連結部材を経て第１スライド部材に伝達される。第１スライド部材は収容空間の内面に沿って移動する。こういった移動や移動に伴う摩擦で衝撃の運動エネルギは消費される。
第１スライド部材の変位に基づき第１弾性変形部材では弾性変形が引き起こされる。第１弾性変形部材は、収容空間の内面から第１接触部材を遠ざける駆動力を生み出す。その結果、第１接触部材は内蔵ユニットに追随する。第１接触部材は内蔵ユニットの移動にも拘わらず内蔵ユニットに接触し続ける。第１弾性変形部材の弾性変形に基づき衝撃の運動エネルギは消費される。こうして緩衝装置全体で衝撃の運動エネルギが消費される結果、内蔵ユニットに伝達される衝撃は著しく減衰される。内蔵ユニットは衝撃から十分に保護される。
反対に、第１スライド部材側から緩衝装置に衝撃が加わると、衝撃の反動で内蔵ユニットは第１スライド部材に向かって変位しようとする。内蔵ユニットの外面と収容空間の内面との間隔は狭められる。第１弾性変形部材には弾発力に逆らって弾性変形が引き起こされる。第１弾性変形部材の弾性変形に起因して第１スライド部材は収容空間の内面に沿って移動する。第１スライド部材の変位は連結部材を経て第２スライド部材に伝達される。第２スライド部材は収容空間の内面に沿って移動する。第２スライド部材の変位に基づき第２弾性変形部材では弾性変形が引き起こされる。こうして緩衝装置全体で衝撃の運動エネルギは消費される。前述と同様に、内蔵ユニットに伝達される衝撃は著しく減少する。
以上のような内蔵ユニット用緩衝装置では、第１および第２接触部材、第１および第２弾性変形部材、第１および第２スライド部材並びに連結部材は共通の素材から構成されてもよい。すなわち、第１および第２接触部材、第１および第２弾性変形部材、第１および第２スライド部材並びに連結部材は継ぎ目なく連続する金属板から構成されればよい。緩衝装置では、第１および第２接触部材、第１および第２弾性変形部材、第１および第２スライド部材並びに連結部材は協働して内蔵ユニットを取り囲むことが望まれる。このとき、第１および第２接触部材、第１および第２弾性変形部材、第１および第２スライド部材並びに連結部材は継ぎ目なく連続する金属板から構成されればよい。
第２発明によれば、内蔵ユニットを挟む第１および第２接触部材と、内蔵ユニットの表面から離隔した位置に配置され、第１接触部材から任意の第１方向に沿って延びる第１弾性変形部材に接続される第１スライド部材と、内蔵ユニットの外面から離隔した位置に配置され、第１方向に反対向きの第２方向に沿って第１接触部材から延びる第２弾性変形部材に接続される第２スライド部材と、内蔵ユニットの外面から離隔した位置に配置され、第２接触部材から第１方向に沿って延びる第３弾性変形部材に接続される第３スライド部材と、内蔵ユニットの外面から離隔した位置に配置され、第２方向に沿って第２接触部材から延びる第４弾性変形部材に接続される第４スライド部材と、第１スライド部材および第３スライド部材を相互に連結する第１連結部材と、第２スライド部材および第４スライド部材を相互に連結する第２連結部材とを備えることを特徴とする内蔵ユニット用緩衝装置が提供される。
使用にあたって緩衝装置は内蔵ユニットに装着される。内蔵ユニットは第１および第２接触部材に挟み込まれる。内蔵ユニットおよび緩衝装置は任意の収容空間に収納される。このとき、第１および第２スライド部材は収容空間の内面に受け止められる。第１および第２弾性変形部材は収容空間の内面から内蔵ユニットを遠ざける弾発力を発揮する。その一方で、内蔵ユニットの反対側では第３および第４スライド部材は収容空間の内面に受け止められる。第３および第４弾性変形部材は収容空間の内面から内蔵ユニットを遠ざける弾発力を発揮する。こうして内蔵ユニットは収容空間の内面に接触することなく収容空間内で保持される。
いま、例えば第３および第４スライド部材側から緩衝装置に衝撃が加わる場面を想定する。衝撃の反動で内蔵ユニットは第３および第４スライド部材に向かって変位しようとする。したがって、内蔵ユニットの外面と収容空間の内面との間隔は狭められる。第３および第４弾性変形部材には弾発力に逆らって弾性変形が引き起こされる。この弾性変形に基づき衝撃の運動エネルギは消費される。第２接触部材は内蔵ユニットとの接触を維持しつつ第３および第４スライド部材に向かって変位する。
このとき、第３および第４弾性変形部材の弾性変形に起因して第３および第４スライド部材は収容空間の内面に沿って移動する。第３および第４弾性変形部材は互いに遠ざかる。こういった移動や移動に伴う摩擦で衝撃の運動エネルギは消費される。第３スライド部材の変位は第１連結部材を経て第１スライド部材に伝達される。第１スライド部材は収容空間の内面に沿って移動する。同様に、第４スライド部材の変位は第２連結部材を経て第２スライド部材に伝達される。第２スライド部材は収容空間の内面に沿って移動する。こういった移動や移動に伴う摩擦で衝撃の運動エネルギは消費される。
第１および第２スライド部材は相互に接近する。第１および第２スライド部材の変位に基づき第１および第２弾性変形部材では弾性変形が引き起こされる。第１および第２弾性変形部材は、協働で、収容空間の内面から第１接触部材を遠ざける駆動力を生み出す。その結果、第１接触部材は内蔵ユニットに追随する。第１接触部材は内蔵ユニットの移動にも拘わらず内蔵ユニットに接触し続ける。第１および第２弾性変形部材の弾性変形に基づき衝撃の運動エネルギは消費される。こうして緩衝装置全体で衝撃の運動エネルギが消費される結果、内蔵ユニットに伝達される衝撃は著しく減衰される。内蔵ユニットは衝撃から十分に保護される。
反対に、第１および第２スライド部材側から緩衝装置に衝撃が加わると、衝撃の反動で内蔵ユニットは第１および第２スライド部材に向かって変位しようとする。内蔵ユニットの外面と収容空間の内面との間隔は狭められる。第１および第２弾性変形部材には弾発力に逆らって弾性変形が引き起こされる。第１および第２弾性変形部材の弾性変形に基づき第１および第２スライド部材は収容空間の内面に沿って移動する。第１および第２スライド部材は互いに遠ざかる。第１および第２スライド部材の変位は第１および第２連結部材を経て第３および第４スライド部材に伝達される。第３および第４スライド部材は収容空間の内面に沿って移動する。第３および第４スライド部材は相互に接近する。第３および第４スライド部材の変位に基づき第３および第４弾性変形部材では弾性変形が引き起こされる。こうして緩衝装置全体で衝撃の運動エネルギは消費される。前述と同様に、内蔵ユニットに伝達される衝撃は著しく減少する。
以上のような内蔵ユニット用緩衝装置では、第１および第２接触部材、第１、第２、第３および第４弾性変形部材、第１、第２、第３および第４スライド部材並びに第１および第２連結部材は共通の素材から構成されてもよい。すなわち、第１および第２接触部材、第１、第２、第３および第４弾性変形部材、第１、第２、第３および第４スライド部材並びに第１および第２連結部材は継ぎ目なく連続する金属板から構成されればよい。緩衝装置では、第１および第２接触部材、第１、第２、第３および第４弾性変形部材、第１、第２、第３および第４スライド部材並びに第１および第２連結部材は協働して内蔵ユニットを取り囲むことが望まれる。このとき、第１および第２接触部材、第１、第２、第３および第４弾性変形部材、第１、第２、第３および第４スライド部材並びに第１および第２連結部材は継ぎ目なく連続する金属板から構成されればよい。
前述の収容空間は、例えば内蔵ユニットが組み込まれるべき機器本体の筐体内に区画されてもよく、内蔵ユニットおよび緩衝装置を受け入れる緩衝装置に固有の筐体内に区画されてもよい。後者の筐体によれば、緩衝装置および内蔵ユニットはアセンブリとして簡単に取り扱われることができる。
なお、以上のような内蔵ユニット用緩衝装置は、例えばノートブックパーソナルコンピュータ（ノートパソコン）やＰＤＡ（携帯情報端末）といった電子機器に組み込まれるハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）ユニットといった内蔵ユニットに装着されることができる。その他、緩衝装置は電子機器以外の機器に利用されてもよい。
発明を実施するための最良の形態
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
図１は電子機器すなわちノートブックパーソナルコンピュータ（いわゆるノートパソコン）１１の外観を概略的に示す。このノートパソコン１１は、機器本体１２と、所定の回転軸１３回りで揺動自在に機器本体１２に連結されるディスプレイパネル１４とを備える。機器本体１２の筐体内にはいわゆるマザーボード（図示されず）が組み込まれる。周知の通り、マザーボードには例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリが実装される。ＣＰＵは、例えばメモリに一時的に取り込まれるＯＳ（オペレーティングシステム）やアプリケーションソフトウェアに基づき演算処理を実施する。ＣＰＵの演算処理にあたって、使用者は、機器本体１２に搭載されるキーボード１５やポインティングデバイス１６といった入力装置から様々なデータや指令を入力することができる。ディスプレイパネル１４には例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ユニット１７が組み込まれる。ＬＣＤユニット１７の画面上にはＣＰＵの演算処理に基づきグラフィックスやテキストが表示されることができる。
図２に示されるように、機器本体１２の筐体は、収容空間１８を区画する筐体本体１９と、筐体本体１９に取り付けられて、収容空間１８の開口を閉鎖する蓋体２１とを備える。収容空間１８は機器本体１２の背面（底面）で開口すればよい。こういった筐体によれば、ノートパソコン１１の使用時に機器本体１２が机上に設置されると、収容空間１８の開口は机の表面に向き合う。筐体本体１９や蓋体２１は、例えばアルミニウムやマグネシウムといった金属材料や、例えばＦＲＰ（繊維強化プラスチック）といったプラスチック材料から成型されればよい。蓋体２１は筐体本体１９に例えばねじ留めされればよい。
筐体本体１９には内蔵ユニットすなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）ユニット２２が収容される。ＨＤＤユニット２２は収容空間１８に受け入れられる。ＨＤＤユニット２２には、長手方向（前後方向）ＬＤＲの前端で所定のコネクタ２３が組み込まれる。こういったコネクタ２３は、ＨＤＤユニット２２の表側（上側）に固定されるプリント基板（図示されず）上に実装されればよい。コネクタ２３は、例えば機器本体１２内のマザーボードから延びるフレキシブルケーブル（図示されず）に接続される。
ＨＤＤユニット２２には緩衝装置２４が装着される。緩衝装置２４は切れ目なくＨＤＤユニット２２の周囲を取り囲む。ここでは、緩衝装置２４は例えば継ぎ目なく連続するステンレス鋼板から構成される。例えば８０〜１００ｇ程度のＨＤＤユニット２２が組み込まれる場合には、ステンレス鋼板の板厚は０．２〜０．４ｍｍ程度に設定されればよい。ただし、緩衝装置２４の素材には、アルミニウム板その他の金属板材が用いられてもよく、樹脂製の板材が用いられてもよい。緩衝装置２４には、後述されるように、所定の厚みで所定の弾性力を発揮する板材が用いられればよい。その他、緩衝装置２４には金属板材に代えて金属製の線材（ワイヤ材）が用いられてもよい。緩衝装置２４はこのように単一の素材から構成される必要は必ずしもない。
図３からも明らかなように、緩衝装置２４はＨＤＤユニット２２とともに収容空間１８に受け入れられる。収容空間１８の開口が蓋体２１で閉鎖されると、ＨＤＤユニット２２および緩衝装置２４は筐体本体１９および蓋体２１で完全に取り囲まれる。ＨＤＤユニット２２には、周知の通り、例えば水平方向ＨＲに沿って広がる記録媒体すなわち磁気ディスク（図示されず）や、こういった磁気ディスクの表裏面に対向する磁気ヘッド（図示されず）、その他の様々な機能部品が内蔵される。
緩衝装置２４には、例えばＨＤＤユニット２２の表側（上側）でＨＤＤユニット２２の外面に相対変位自在に接触する１対の表側接触領域２５ａ、２５ｂが区画される。同様に、緩衝装置２４には、ＨＤＤユニット２２の裏側（下側）でＨＤＤユニット２２の外面に相対変位自在に接触する１対の裏側接触領域２６ａ、２６ｂが区画される。ＨＤＤユニット２２は表側接触領域２５ａ、２５ｂおよび裏側接触領域２６ａ、２６ｂに挟み込まれる。これらの接触領域２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂは本発明の接触部材として機能する。表側接触領域２５ａ、２５ｂおよび裏側接触領域２６ａ、２６ｂはＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに満遍なくＨＤＤユニット２２に接触すればよい（図２参照）。
緩衝装置２４には、表側接触領域２５ａ、２５ｂよりもＨＤＤユニット２２の外周側で、ＨＤＤユニット２２の表側外面から離隔した位置に配置される第１および第２スライド領域２７、２８が区画される。第１および第２スライド領域２７、２８は筐体本体１９の内面にスライド自在に接触する。第１スライド領域２７は、一方の表側接触領域２５ａから第１方向ＤＲ１に沿って延びる第１弾性変形領域２９で当該表側接触領域２５ａに連結される。第２スライド領域２８は、第１方向ＤＲ１に反対向きの第２方向ＤＲ２に沿って他方の表側接触領域２５ｂから延びる第２弾性変形領域３１で当該表側接触領域２５ｂに連結される。スライド領域２７、２８は本発明に係るスライド部材として機能する。その一方で、弾性変形領域２９、３１は本発明に係る弾性変形部材として機能する。第１および第２スライド領域２７、２８はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに満遍なく筐体本体１９に接触すればよい。
１対の表側接触領域２５ａ、２５ｂの間には、ＨＤＤユニット２２の外面から離隔した位置に配置される第１補助スライド領域３２が区画される。この第１補助スライド領域３２は筐体本体１９の内面にスライド自在に接触する。第１補助スライド領域３２は、一方の表側接触領域２５ａから第２方向ＤＲ２に沿って延びる第１補助弾性変形領域３３で当該表側接触領域２５ａに連結される。同時に、第１補助スライド領域３２は、他方の表側接触領域２５ｂから第１方向ＤＲ１に沿って延びる第２補助弾性変形領域３４で当該表側接触領域２５ｂに連結される。
第１弾性変形領域２９および第１補助弾性変形領域３３は、筐体本体１９の内面から表側接触領域２５ａを遠ざける縦方向弾発力を発揮する。したがって、表側接触領域２５ａはＨＤＤユニット２２の外面に向かって押し付けられる。しかも、第１弾性変形領域２９は表側接触領域２５ａに向かって第１スライド領域２７を近づける横方向弾発力を発揮すると同時に、第１補助弾性変形領域３３は表側接触領域２５ａに向かって第１補助スライド領域３２を近づける横方向弾発力を発揮する。こういった縦方向弾発力および横方向弾発力の実現にあたって、第１弾性変形領域２９および第１補助弾性変形領域３３は、例えば筐体本体１９の内面からＨＤＤユニット２２に向かって膨らむ湾曲形の断面形状に成形されればよい。こういった断面形状はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに維持されればよい。
同様に、第２弾性変形領域３１および第２補助弾性変形領域３４は、筐体本体１９の内面から表側接触領域２５ｂを遠ざける縦方向弾発力を発揮する。表側接触領域２５ｂはＨＤＤユニット２２の外面に向かって押し付けられる。しかも、第２弾性変形領域３１は表側接触領域２５ｂに向かって第２スライド領域２８を近づける横方向弾発力を発揮すると同時に、第２補助弾性変形領域３４は表側接触領域２５ｂに向かって第１補助スライド領域３２を近づける横方向弾発力を発揮する。こういった縦方向弾発力および横方向弾発力の実現にあたって、第２弾性変形領域３１および第２補助弾性変形領域３４は、例えば筐体本体１９の内面からＨＤＤユニット２２に向かって膨らむ湾曲形の断面形状に成形されればよい。こういった断面形状はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに維持されればよい。
さらに、緩衝装置２４には、裏側接触領域２６ａ、２６ｂよりもＨＤＤユニット２２の外周側で、ＨＤＤユニット２２の裏側外面から離隔した位置に配置される第３および第４スライド領域３６、３７が区画される。第３および第４スライド領域３６、３７は蓋体２１の内面にスライド自在に接触する。第３スライド領域３６は、一方の裏側接触領域２６ａから第１方向ＤＲ１に沿って延びる第３弾性変形領域３８で当該裏側接触領域２６ａに連結される。第４スライド領域３７は、他方の裏側接触領域２６ｂから第２方向ＤＲ２に沿って延びる第４弾性変形領域３９で当該裏側接触領域２６ｂに連結される。スライド領域３６、３７は本発明に係るスライド部材として機能する。その一方で、弾性変形領域３８、３９は本発明に係る弾性変形部材として機能する。第３および第４スライド領域３６、３７はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに満遍なく蓋体２１に接触すればよい。
１対の裏側接触領域２６ａ、２６ｂの間には、ＨＤＤユニット２２の外面から離隔した位置に配置される第２補助スライド領域４１が区画される。この第２補助スライド領域４１は蓋体２１の内面にスライド自在に接触する。第２補助スライド領域４１は、一方の裏側接触領域２６ａから第２方向ＤＲ２に沿って延びる第３補助弾性変形領域４２で当該裏側接触領域２６ａに連結される。同時に、第２補助スライド領域４１は、他方の裏側接触領域２６ｂから第１方向ＤＲ１に沿って延びる第４補助弾性変形領域４３で当該裏側接触領域２６ｂに連結される。
第３弾性変形領域３８および第３補助弾性変形領域４２は、蓋体２１の内面から裏側接触領域２６ａを遠ざける縦方向弾発力を発揮する。したがって、裏側接触領域２６ａはＨＤＤユニット２２の外面に向かって押し付けられる。しかも、第３弾性変形領域３８は裏側接触領域２６ａに向かって第３スライド領域３６を近づける横方向弾発力を発揮すると同時に、第３補助弾性変形領域４２は裏側接触領域２６ａに向かって第２補助スライド領域４１を近づける横方向弾発力を発揮する。こういった縦方向弾発力および横方向弾発力の実現にあたって、第３弾性変形領域３８および第３補助弾性変形領域４２は、例えば蓋体２１の内面からＨＤＤユニット２２に向かって膨らむ湾曲形の断面形状に成形されればよい。こういった断面形状はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに維持されればよい。
同様に、第４弾性変形領域３９および第４補助弾性変形領域４３は、蓋体２１の内面から裏側接触領域２６ｂを遠ざける縦方向弾発力を発揮する。裏側接触領域２６ｂはＨＤＤユニット２２の外面に向かって押し付けられる。しかも、第４弾性変形領域３９は裏側接触領域２６ｂに向かって第４スライド領域３７を近づける横方向弾発力を発揮すると同時に、第４補助弾性変形領域４３は裏側接触領域２６ｂに向かって第２補助スライド領域４１を近づける横方向弾発力を発揮する。こういった縦方向弾発力および横方向弾発力の実現にあたって、第４弾性変形領域３９および第４補助弾性変形領域４３は、例えば蓋体２１の内面からＨＤＤユニット２２に向かって膨らむ湾曲形の断面形状に成形されればよい。こういった断面形状はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに維持されればよい。
さらにまた、緩衝装置２４には、第１スライド領域２７および第３スライド領域３６を相互に連結する第１連結領域４５が区画される。この第１連結領域４５には、例えばＨＤＤユニット２２の１側面に相対変位自在に接触する第１側面接触領域４６が区画される。ＨＤＤユニット２２の側面は、例えば上側外面や下側外面に直交する１垂直面に沿って広がればよい。第１側面接触領域４６は本発明に係る接触部材として機能することができる。第１側面接触領域４６は、ＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに満遍なくＨＤＤユニット２２に接触すればよい。
第１連結領域４５には、第１側面接触領域４６と第１スライド領域２７との間で、ＨＤＤユニット２２の側面から離隔した位置に配置される第５スライド領域４７が区画される。同様に、第１連結領域４５には、第１側面接触領域４６と第３スライド領域３６との間で、ＨＤＤユニット２２の側面から離隔した位置に配置される第６スライド領域４８が区画される。第５および第６スライド領域４７、４８は筐体本体１９の内面にスライド自在に接触する。第５スライド領域４７は、第１側面接触領域４６から第３方向ＤＲ３に沿って延びる弾性変形領域４９で第１側面接触領域４６に連結される。第６スライド領域４８は、第３方向ＤＲ３に反対向きの第４方向ＤＲ４に沿って第１側面接触領域４６から延びる弾性変形領域５１で第１側面接触領域４６に連結される。第３および第４方向ＤＲ３、ＤＲ４は第１および第２方向ＤＲ１、ＤＲ２を含む平面に直交する１平面に沿って規定されればよい。スライド領域４７、４８は本発明に係るスライド部材として機能することができる。その一方で、弾性変形領域４９、５１は本発明に係る弾性変形部材として機能することができる。第５および第６スライド領域４７、４８はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに満遍なく筐体本体１９に接触すればよい。
弾性変形領域４９、５１は、筐体本体１９の内面から第１側面接触領域４６を遠ざける水平方向弾発力を発揮する。したがって、第１側面接触領域４６はＨＤＤユニット２２の外面に向かって押し付けられる。しかも、弾性変形部材４９、５１は第５および第６スライド領域４７、４８同士を互いに近づける垂直方向弾発力を発揮する。これらの水平方向弾発力および垂直方向弾発力の実現にあたって、弾性変形領域４９、５１は、例えば筐体本体１９の内面からＨＤＤユニット２２に向かって膨らむ湾曲形の断面形状に成形されればよい。こういった断面形状はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに維持されればよい。
この第１連結領域４５では、第１および第５スライド領域２７、４７は駆動力伝達領域５２で相互に接続される。同様に、第３および第６スライド領域３６、４８は駆動力伝達領域５３で相互に接続される。駆動力伝達領域５２、５３には例えば比較的に高い剛性が与えられてもよい。
同様に、緩衝装置２４には、第２スライド領域２８および第４スライド領域３７を相互に連結する第２連結領域５５が区画される。この第２連結領域５５には、例えばＨＤＤユニット２２の他側面に相対変位自在に接触する第２側面接触領域５６が区画される。ＨＤＤユニット２２の側面は、前述の第１側面接触領域４６を受け止める側面に平行な１垂直面に沿って広がればよい。したがって、この第２側面接触領域５６は前述の第１側面接触領域４６との間にＨＤＤユニット２２を挟み込む。第２側面接触領域５６は本発明に係る接触部材として機能することができる。第２側面接触領域５６は、ＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに満遍なくＨＤＤユニット２２に接触すればよい。
第２連結領域５５には、第２側面接触領域５６と第２スライド領域２８との間で、ＨＤＤユニット２２の側面から離隔した位置に配置される第７スライド領域５７が区画される。同様に、第２連結領域５５には、第２側面接触領域５６と第４スライド領域３７との間で、ＨＤＤユニット２２の側面から離隔した位置に配置される第８スライド領域５８が区画される。第７および第８スライド領域５７、５８は筐体本体１９の内面にスライド自在に接触する。第７スライド領域５７は、第２側面接触領域５６から第３方向ＤＲ３に沿って延びる弾性変形領域５９で第２側面接触領域５６に連結される。第８スライド領域５８は、第２側面接触領域５６から第４方向ＤＲ４に沿って延びる弾性変形領域６１で第２側面接触領域５６に連結される。スライド領域５７、５８は本発明に係るスライド部材として機能することができる。その一方で、弾性変形領域５９、６１は本発明に係る弾性変形部材として機能することができる。第７および第８スライド領域５７、５８はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに満遍なく筐体本体１９に接触すればよい。
弾性変形領域５９、６１は、筐体本体１９の内面から第２側面接触領域５６を遠ざける水平方向弾発力を発揮する。したがって、第２側面接触領域５６はＨＤＤユニット２２の外面に向かって押し付けられる。しかも、弾性変形部材５９、６１は第７および第８スライド領域５７、５８同士を互いに近づける垂直方向弾発力を発揮する。これらの水平方向弾発力および垂直方向弾発力の実現にあたって、弾性変形領域５９、６１は、例えば筐体本体１９の内面からＨＤＤユニット２２に向かって膨らむ湾曲形の断面形状に成形されればよい。こういった断面形状はＨＤＤユニット２２の長手方向ＬＤＲに維持されればよい。
この第２連結領域５５では、第２および第７スライド領域２８、５７は駆動力伝達領域６２で相互に接続される。同様に、第４および第８スライド領域３７、５８は駆動力伝達領域６３で相互に接続される。駆動力伝達領域６２、６３には例えば比較的に高い剛性が与えられてもよい。
以上のような緩衝装置２４によれば、ＨＤＤユニット２２の上側外面と、この上側外面に向き合わせられる筐体本体１９の内面との間に表側接触領域２５ａ、２５ｂや第１および第２弾性変形領域２９、３１並びに第１および第２補助弾性変形領域３３、３４は配置される。同様に、ＨＤＤユニット２２の下側外面と、この下側外面に向き合わせられる蓋体２１の内面との間に第３および第４弾性変形領域３８、３９並びに第３および第４補助弾性変形領域４２、４３は配置される。ＨＤＤユニット２２は上側外面や下側外面で筐体本体１９や蓋体２１に接触せずに収容空間１８内に保持される。第１および第２弾性変形領域２９、３１並びに第１および第２補助弾性変形領域３３、３４の縦方向弾発力と、第３および第４弾性変形領域３８、３９並びに第３および第４補助弾性変形領域４２、４３の縦方向弾発力とのバランスに基づき上下方向（垂直方向）にＨＤＤユニット２２の位置は設定される。
同様に、ＨＤＤユニット２２の１側面と、この側面に向き合わせられる筐体本体１９の内面との間に第１側面接触領域４６や弾性変形領域４９、５１は配置される。ＨＤＤユニット２２の他側面と、この他側面に向き合わせられる筐体本体１９の内面との間に第２側面接触領域５６や弾性変形領域５９、６１は配置される。ＨＤＤユニット２２は２つの側面で筐体本体１９に接触せずに収容空間１８内に保持される。弾性変形領域４９、５１の水平方向弾発力と弾性変形領域５９、６１の水平方向弾発力とのバランスに基づき横方向（水平方向）にＨＤＤユニット２２の位置は設定される。こうしてＨＤＤユニット２２には四方から緩衝装置２４の弾発力が作用する。
いま、例えば図４に示されるように、１．０〜３．０ｋｍ／ｓ２程度の衝撃Ｇが機器本体１２の底面側から加えられる場面を想定する。この衝撃Ｇの反動でＨＤＤユニット２２は蓋体２１の内面に向かって変位しようとする。すなわち、ＨＤＤユニット２２の下側外面と蓋体２１との間隔は狭められる。第３弾性変形領域３８および第３補助弾性変形領域４２で構成される板ばねは押し潰される。同様に、第４弾性変形領域３９および第４補助弾性変形領域４３で構成される板ばねは押し潰される。弾性変形領域３８、３９、４２、４３の弾性変形で衝撃Ｇの運動エネルギは消費される。裏側接触領域２６ａ、２６ｂはＨＤＤユニット２２との接触を維持しつつ蓋体２１に向かって変位する。
このとき、第３弾性変形領域３８および第３補助弾性変形領域４２の弾性変形に基づき第３スライド領域３６は蓋体２１の内面に沿ってスライドする。第３スライド領域３６は第２補助スライド領域４１から遠ざかる。同様に、第４弾性変形領域３９および第４補助弾性変形領域４３の弾性変形に基づき第４スライド領域３７は蓋体２１の内面に沿ってスライドする。第４スライド領域４３は第２補助スライド領域４１から遠ざかる。こういった第３および第４スライド領域３６、３７の移動や移動に伴う摩擦で衝撃Ｇの運動エネルギは消費される。
第３スライド領域３６の変位は第１連結領域４５を経て第１スライド領域２７に伝達される。このとき、第１連結領域４５では、第１側面接触領域４６や第５および第６スライド領域４７、４８の移動や移動に伴う摩擦で衝撃Ｇの運動エネルギは消費される。同時に、弾性変形領域４９、５１の変形に基づき衝撃Ｇの運動エネルギは消費される。同様に、第４スライド領域３７の変位は第２連結領域５５を経て第２スライド領域２８に伝達される。このとき、第２連結領域５５では、第２側面接触領域５６や第７および第８スライド領域５７、５８の移動や移動に伴う摩擦で衝撃Ｇの運動エネルギは消費される。同時に、弾性変形領域５９、６１の変形に基づき衝撃Ｇの運動エネルギは消費される。
第１スライド領域２７は第１連結領域４５から第３スライド領域３６の変位を受け取る。第１スライド領域２７は筐体本体１９の内面に沿ってスライドする。第１スライド領域２７は第１補助スライド領域３２に向かって近づく。同様に、第２スライド領域２８は第２連結領域５５から第４スライド領域３７の変位を受け取る。第２スライド領域２８は筐体本体１９の内面に沿ってスライドする。第２スライド領域２８は第１補助スライド領域３２に向かって近づく。こういった第１および第２スライド領域２７、２８の移動や移動に伴う摩擦に基づき衝撃Ｇの運動エネルギは消費される。
第１および第２スライド領域２７、２８が相互に接近する結果、第１弾性変形領域２９および第１補助弾性変形領域３３の弾性変形は引き起こされる。第１弾性変形領域２９および第１補助弾性変形領域３３は、筐体本体１９の内面から表側接触領域２５ａを遠ざける駆動力を生み出す。同様に、第２弾性変形領域３１および第２補助弾性変形領域３４の弾性変形は引き起こされる。第２弾性変形領域３１および第２補助弾性変形領域３４は、筐体本体１９の内面から表側接触領域２５ｂを遠ざける駆動力を生み出す。その結果、表側接触領域２５ａ、２５ｂはＨＤＤユニット２２の移動に追随する。表側接触領域２５ａ、２５ｂは、ＨＤＤユニット２２の移動にも拘わらずＨＤＤユニット２２に接触し続ける。弾性変形領域２９、３１、３３、３４の弾性変形に基づき衝撃Ｇの運動エネルギは消費される。こうして緩衝装置２４全体で衝撃Ｇの運動エネルギが消費される結果、ＨＤＤユニット２２に伝達される衝撃は短時間に著しく減衰されることができる。ＨＤＤユニット２２は大きな衝撃Ｇから十分に保護されることができる。
反対に、大きな衝撃Ｇが機器本体１２の上面側から加えられると、この衝撃ＧでＨＤＤユニット２２は収容空間１８の天井面すなわち筐体本体１９に向かって変位しようとする。第１弾性変形領域２９および第１補助弾性変形領域３３で構成される板ばねは押し潰される。第１スライド領域２７の変位は第１連結領域４５を経て第３スライド領域３６に伝達される。同様に、第２弾性変形領域３１および第２補助弾性変形領域３４で構成される板ばねは押し潰される。第２スライド領域２８の変位は第２連結領域５５を経て第４スライド領域３７に伝達される。こうして第３および第４スライド領域３６、３７同士は相互に接近する。第３および第４弾性変形領域３８、３９や第３および第４補助弾性変形領域４２、４３の弾性変形は引き起こされる。こうして緩衝装置２４全体で衝撃Ｇの運動エネルギが消費される。前述と同様に、ＨＤＤユニット２２に伝達される衝撃は著しく減少する。
その他、大きな衝撃Ｇが機器本体１２の側面から加えられると、この衝撃ＧでＨＤＤユニット２２は水平方向ＨＲに変位する。この変位で、弾性変形領域４９、５１の弾性変形や弾性変形領域５９、６１の弾性変形は引き起こされる。第５スライド領域４７や第７スライド領域５７の変位は、表側接触領域２５ａ、２５ｂやスライド領域２７、２８、３２の移動と、弾性変形領域２９、３１、３３、３４の弾性変形とに基づき相互に受け渡される。同様に、第６スライド領域４８や第８スライド領域５８の変位は、裏側接触領域２６ａ、２６ｂやスライド領域３６、３７、４１の移動と、弾性変形領域３８、３９、４２、４３の弾性変形とに基づき相互に受け渡される。こうして前述と同様に緩衝装置２４全体で衝撃Ｇの運動エネルギは消費される。前述と同様に、ＨＤＤユニット２２に伝達される衝撃は著しく減少する。
本発明者はコンピュータシミュレーションに基づき緩衝装置２４の有効性を検証した。検証にあたって本発明者は、例えば図５に示されるように、垂直対称面７１で等分割される１／２検証モデル７２を作成した。この検証モデル７２では、筐体本体１９の内面と蓋体２１の内面との間隔が１２．０ｍｍに設定された。こうして形成される収容空間１８に緩衝装置２４は組み込まれた。このとき、無負荷状態で緩衝装置２４の表側接触領域２５ｂと筐体本体１９の内面との距離は２．０ｍｍに設定された。同様に、裏側接触領域２６ｂと蓋体２１の内面との距離は２．０ｍｍに設定された。こうした緩衝装置２４内に高さＨ＝８．４ｍｍのＨＤＤユニット２２は挿入された。したがって、表側接触領域２５ｂと筐体本体１９の内面との距離や、裏側接触領域２６ｂと蓋体２１の内面との距離は１．８ｍｍに縮小した。弾性変形領域３１、３４、３９、４３には弾発力が維持された。
この検証では機器本体１２の底面側から垂直方向に衝撃Ｇが加えられた。このとき、垂直対称面７１上の観測点７３でＨＤＤユニット２２の加速度は算出された。図６から明らかなように、振幅６．０ｋｍ／ｓ２の正弦波に基づき衝撃Ｇは再現された。正弦波の周期は２ｍｓに設定された。図６から明らかなように、観測点７３すなわちＨＤＤユニット２２では加速度の振幅は著しく低減されることが確認された。したがって、緩衝装置２４の働きでＨＤＤユニット２２は大きな衝撃Ｇから十分に保護されることが証明された。
以上のような検証にあたって本発明者は第１比較例に係る解析モデルを作成した。この第１比較例モデルでは、収容空間１８に前述の検証モデル７２と同一形状の緩衝装置２４およびＨＤＤユニット２２が組み込まれた。ただし、この第１比較例モデルでは、緩衝装置２４のスライド領域２８、３２、３７、４１、５７、５８は筐体本体１９や蓋体２１に固定された。これらスライド領域２８、３２、３７、４１、５７、５８の動きは拘束された。この第１比較例モデルで前述と同様に振幅６．０ｋｍ／ｓ２の正弦波に基づき衝撃Ｇは再現された。図７に示されるように、この第１比較例モデルでは加速度の振幅は全く低減されなかった。
同様に、本発明者は第２比較例に係る解析モデルを作成した。この第２比較例モデルでは、収容空間１８に前述の検証モデル７２と同一形状の緩衝装置２４およびＨＤＤユニット２２が組み込まれた。ただし、この第２比較例モデルでは緩衝装置２４の駆動力伝達領域６２、６３は切断された。すなわち、第２スライド領域２８と第７スライド領域５７との連結や第４スライド領域３７と第８スライド領域５８との連結は解除された。この第２比較例モデルで前述と同様に振幅６．０ｋｍ／ｓ２の正弦波に基づき衝撃Ｇは再現された。図８に示されるように、この第２比較例モデルでは加速度の振幅は全く低減されなかった。
同時に、本発明者はコンピュータシミュレーションの精度を検証した。この検証では任意の条件下でＨＤＤユニット２２の加速度は実測された。ＨＤＤユニット２２の外面には厚み２．０ｍｍ程度のゴム製緩衝部材が貼り付けられた。こうしたＨＤＤユニット２２が収容空間１８に収納された。その一方で、コンピュータシミュレーションには、実測と同一の条件でＨＤＤユニット２２の解析モデルは構築された。この解析モデルに対して実測と同一の条件で衝撃Ｇが再現された。その結果、図９から明らかなように、コンピュータシミュレーションでは比較的に高い精度でＨＤＤユニット２２の加速度が再現されることが確認された。
さらに、本発明者はコンピュータシミュレーションに基づき緩衝装置２４の振動特性を検証した。検証にあたって本発明者は前述の１／２検証モデル７２および第１比較例モデルを用いた。振幅５ｍ／ｓ２の正弦波に基づき垂直方向に振動は加えられた。図１０から明らかなように、実用的な５００〜１０００Ｈｚの周波数帯域で第１比較例モデルに比べて検証モデル７２では著しく振動は抑制されることが確認された。
以上のような緩衝装置２４には様々な変形例が提案される。例えば図１１に示されるように、緩衝装置２４は、ＨＤＤユニット２２の表側外面および裏側外面並びに前端および後端を取り囲んでもよい。この場合、ＨＤＤユニット２２の側面は開放される。この開放される側面に所定のコネクタ２３は搭載されればよい。また、例えば図１２に示されるように、１対の緩衝装置２４が同時にＨＤＤユニット２２に装着されてもよい。緩衝装置２４同士の間でＨＤＤユニット２２の前端は露出する。この露出する前端にコネクタ２３は搭載されればよい。その他、例えば図１３に示されるように、緩衝装置２４には固有の筐体７４が装着されてもよい。こういった筐体７４によれば、緩衝装置２４およびＨＤＤユニット２２は１アセンブリとして簡単に取り扱われることができる。筐体７４は、例えば、上半体７４ａと、この上半体７４ａに結合される下半体７４ｂとで構成されればよい。
なお、前述のように任意の対称面で対称形状に緩衝装置２４が形成される場合には、対称面上に位置する第１および第２補助スライド領域３２、４１は筐体本体１９や蓋体２１に固定されてもよい。また、例えば図１４に示されるように、緩衝装置２４には単一の表側接触領域２５ａおよび単一の裏側接触領域２６ａが組み込まれてもよい。この場合には、例えば対称面上に位置する表側接触領域２５ａや裏側接触領域２６ａはＨＤＤユニット２２に固定されてもよい。
以上のような緩衝装置２４は、前述のようにノートパソコン１１に組み込まれるＨＤＤユニット２２に装着されることができるだけでなく、任意の電子機器に組み込まれる内蔵ユニットに装着されることができる。その他、緩衝装置２４は電子機器以外の機器に利用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
図１は、電子機器の一具体例すなわち携帯用ノートブックパーソナルコンピュータ（ノートパソコン）の外観を示す斜視図である。
図２は、機器本体に組み込まれるハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）ユニットの様子を概略的に示す拡大部分斜視図である。
図３は、図２の３−３線に沿った拡大垂直断面図である。
図４は、緩衝装置の動作を概略的に示す拡大垂直断面図である。
図５は、検証モデルの構造を概略的に示す模式図である。
図６は、検証モデルに基づき算出された衝撃シミュレーションの結果を示すグラフである。
図７は、第１比較例モデルに基づき算出された衝撃シミュレーションの結果を示すグラフである。
図８は、第２比較例モデルに基づき算出された衝撃シミュレーションの結果を示すグラフである。
図９は、実測値とシミュレーションの結果との相対関係を示すグラフである。
図１０は、検証モデルおよび第１比較例モデルの振動特性を示すグラフである。
図１１は、１変形例に係る緩衝装置を概略的に示す斜視図である。
図１２は、他の変形例に係る緩衝装置を概略的に示す斜視図である。
図１３は、さらに他の変形例に係る緩衝装置を概略的に示す斜視図である。
図１４は、さらに他の変形例に係る緩衝装置を概略的に示す斜視図である。
Claims (12)
- 内蔵ユニットを挟む第１および第２接触部材と、内蔵ユニットの外面から離隔した位置に配置され、第１弾性変形部材で第１接触部材に連結される第１スライド部材と、内蔵ユニットの外面から離隔した位置に配置され、第２弾性変形部材で第２接触部材に連結される第２スライド部材と、第１および第２スライド部材を相互に連結する連結部材とを備えることを特徴とする内蔵ユニット用緩衝装置。
- 請求の範囲第１項に記載の内蔵ユニット用緩衝装置において、前記第１および第２接触部材、第１および第２弾性変形部材、第１および第２スライド部材並びに連結部材は共通の素材から構成されることを特徴とする内蔵ユニット用緩衝装置。
- 請求の範囲第１項または第２項に記載の内蔵ユニット用緩衝装置において、前記第１および第２接触部材、第１および第２弾性変形部材、第１および第２スライド部材並びに連結部材は協働して前記内蔵ユニットを取り囲むことを特徴とする内蔵ユニット用緩衝装置。
- 請求の範囲第３項に記載の内蔵ユニット用緩衝装置において、前記第１および第２接触部材、第１および第２弾性変形部材、第１および第２スライド部材並びに連結部材は継ぎ目なく連続する金属板から構成されることを特徴とする内蔵ユニット用緩衝装置。
- 内蔵ユニットを収容する筐体と、筐体内で内蔵ユニットを挟む第１および第２接触部材と、内蔵ユニットの外面から離隔した位置で筐体の内面にスライド自在に接触し、第１弾性変形部材で第１接触部材に連結される第１スライド部材と、内蔵ユニットの外面から離隔した位置で筐体の内面にスライド自在に接触し、第２弾性変形部材で第２接触部材に連結される第２スライド部材と、第１および第２スライド部材を相互に連結する連結部材とを備えることを特徴とする内蔵ユニット用緩衝装置。
- 請求の範囲第５項に記載の内蔵ユニット用緩衝装置において、前記第１および第２接触部材、第１および第２弾性変形部材、第１および第２スライド部材並びに連結部材は共通の素材から構成されることを特徴とする内蔵ユニット用緩衝装置。
- 請求の範囲第５項または第６項に記載の内蔵ユニット用緩衝装置において、前記第１および第２接触部材、第１および第２弾性変形部材、第１および第２スライド部材並びに連結部材は協働して前記内蔵ユニットを取り囲むことを特徴とする内蔵ユニット用緩衝装置。
- 請求の範囲第７項に記載の内蔵ユニット用緩衝装置において、前記第１および第２接触部材、第１および第２弾性変形部材、第１および第２スライド部材並びに連結部材は継ぎ目なく連続する金属板から構成されることを特徴とする内蔵ユニット用緩衝装置。
- 内蔵ユニットを挟む第１および第２接触部材と、内蔵ユニットの表面から離隔した位置に配置され、第１接触部材から任意の第１方向に沿って延びる第１弾性変形部材に接続される第１スライド部材と、内蔵ユニットの外面から離隔した位置に配置され、第１方向に反対向きの第２方向に沿って第１接触部材から延びる第２弾性変形部材に接続される第２スライド部材と、内蔵ユニットの外面から離隔した位置に配置され、第２接触部材から第１方向に沿って延びる第３弾性変形部材に接続される第３スライド部材と、内蔵ユニットの外面から離隔した位置に配置され、第２方向に沿って第２接触部材から延びる第４弾性変形部材に接続される第４スライド部材と、第１スライド部材および第３スライド部材を相互に連結する第１連結部材と、第２スライド部材および第４スライド部材を相互に連結する第２連結部材とを備えることを特徴とする内蔵ユニット用緩衝装置。
- 請求の範囲第９項に記載の内蔵ユニット用緩衝装置において、前記第１および第２接触部材、第１、第２、第３および第４弾性変形部材、第１、第２、第３および第４スライド部材並びに第１および第２連結部材は共通の素材から構成されることを特徴とする内蔵ユニット用緩衝装置。
- 請求の範囲第９項または第１０項に記載の内蔵ユニット用緩衝装置において、前記第１および第２接触部材、第１、第２、第３および第４弾性変形部材、第１、第２、第３および第４スライド部材並びに第１および第２連結部材は協働して前記内蔵ユニットを取り囲むことを特徴とする内蔵ユニット用緩衝装置。
- 請求の範囲第１１項に記載の内蔵ユニット用緩衝装置において、前記第１および第２接触部材、第１、第２、第３および第４弾性変形部材、第１、第２、第３および第４スライド部材並びに第１および第２連結部材は継ぎ目なく連続する金属板から構成されることを特徴とする内蔵ユニット用緩衝装置。
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