JP5125343B2 - 緩衝部材、ハードディスクドライブの衝撃保護装置およびそれを用いた携帯情報機器 - Google Patents

Description

本発明は、緩衝部材、衝撃による影響を受けやすい装置であるハードディスクドライブの衝撃保護装置に関し、さらに詳述すれば、ハードディスクドライブが搭載された携帯情報機器の落下時の衝撃から当該ハードディスクドライブを保護する緩衝部材、この緩衝部材により構成された衝撃保護装置、およびハードディスクドライブを収容した衝撃保護装置を内蔵する携帯情報機器に関する。

近年、ハードディスクドライブ（以下「ＨＤＤ」と略称する）は、高速で回転するディスクの表面から所定の離間距離（以下、「浮上スペーシング量」という）を保つヘッドロード状態で磁気ヘッドを移動させて、目的の記録位置にデータを記録する或いは再生する装置である。このようなＨＤＤの記録密度向上のため、ディスク表面と磁気ヘッドとこれらの間の浮上スペーシング量は、年々小さくなる傾向にある。

そのために、ＨＤＤの動作中に、特にディスク面に対して垂直な方向に衝撃力が加わると、磁気ヘッドが浮上スペーシング量以上に変位してディスク表面を叩く、ヘッドスラップと呼ばれる現象が起こり易くなっている。ヘッドスラップはディスクの記録表面或いはヘッドの物理的損傷を招く。これにより、少なくともディスクの損傷部に対するデータの記録再生ができなくり、最悪の場合には、ディスクの全記録面が使用不可となり、つまりＨＤＤが損壊する。

ＨＤＤがデスクトップコンピュータに代表される据え置き型の情報機器に搭載されて使用される場合には、ヘッドスラップを招くような衝撃力がＨＤＤに加わることは希である。一方、ノート型パーソナルコンピュータ（以降、「ノートＰＣ」と略称する）に代表される携帯型情報機器に搭載されるＨＤＤは、そのような衝撃力が加わる危険に常に曝されている。つまり、ノートＰＣはその携帯性ゆえに、ユーザが容易に持ち運んだり移動させたりできるのであるが、そのような運搬や移動時にはユーザが誤ってノートＰＣを机の角のような堅いものに打ち当てたり、落下させてしまい易い。ノートＰＣは携帯性を確保するために、軽量且つコンパクトに作成されており、そのような衝撃力が、内蔵されているＨＤＤにも容易に伝わってしまい、その結果、ＨＤＤの損壊に至ってしまうことがある。

そのため、近年、ノートＰＣに内蔵される小型のＨＤＤは、特に動作時の耐衝撃性を増すために、磁気ヘッド待避機能が設けられている。例えば２．５インチＨＤＤでは、非動作時或いは動作時であっても一定時間アクセス要求が無いアイドル状態時には、磁気ヘッドをディスクから離れた位置に配置された退避用部材の中に移動させ、その位置でロックするヘッドアンロード動作によって、ディスクから離間した位置に磁気ヘッドを待避させる。このような動作により、上述のディスクの記録面に対して垂直に働く衝撃力による磁気ヘッド或いはディスク表面の物理的損傷が回避される。

つまり、動作モード的にＨＤＤのディスクの記録面上に磁気ヘッドを位置させる必要が無い場合には、ヘッドをディスクから待避させて、ヘッドスラップの発生を未然に防止している。
特開平１１−２４２８８１号公報 特開２００４−３１５０８７号公報 特開平２−２０５５７９号公報

しかしながら、磁気ヘッドのディスクへのアクセス動作中（ＨＤＤのアクセス動作時）は、当然のことながら磁気ヘッドはヘッドロード状態に在るので、垂直方向の衝撃力が加わればヘッドスラップを生じてディスクが損傷する。つまり、ＨＤＤのアクセス動作時では、ディスク面に垂直方向の衝撃力が加わればヘッドスラップを生じてディスクが損傷する可能性は依然高く、ＨＤＤのアクセス動作時にユーザが誤って堅いものに打ち当てたり、落下させてしまうといったようなＨＤＤ耐衝撃性に対しては対応できていない。また、机上にノートＰＣを置いたとき、あるいは鞄にノートＰＣをいれて持ち運ぶときのような日常的にＨＤＤに加わる小さい衝撃、周波数の高い繰り返しの振動もＨＤＤ、ディスク面にとって損傷の原因となる。以下、従来のＨＤＤ等の電子機器に用いられる緩衝部材、および電子機器への搭載構造について、図面を用いて説明する。

図１４は、従来の緩衝部材を介して内蔵された状態を示す電子機器の模式的斜視図である。電子機器１０が落下等の衝撃を受けた場合に、電子機器１０の四隅の各面に装着された緩衝部材３１によって、電子機器１０本体が受ける衝撃力を緩和するようになされている。

また、衝撃緩衝特性の異なる複数の材料の組み合わせにより構成した緩衝部材が提案されている。

図１５は、電子機器１０と、電子機器１０の収容部（図示せず）との間に、複数の部材からなる振動・衝撃を吸収する緩衝部材を設けた例を示す、模式的正面図である。

図１５においては、圧縮弾性率の高い第１の緩衝部材４１と、圧縮弾性率の低い第２の緩衝部材４２により緩衝部材が構成されている。弱い衝撃が電子機器１０に加わった場合には、柔らかい第１の緩衝部材４２のみによって柔らかく衝撃を吸収する。さらに、強い衝撃が電子機器１０に加わった場合には、柔らかい第１の緩衝部材４２で吸収しきれない衝撃を新たに付加した硬い第２の緩衝部材４１で吸収する、２段階構造にしている。したがって、いずれの緩衝部材もそれぞれの弾性変形により衝撃を吸収している。この構成により、単一の緩衝部材に比べて、弱い衝撃から強い衝撃までの幅広い衝撃に対して、効果的に対応することができる。

なお、関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

しかしながら、図１５に示すような緩衝部材および衝撃緩衝方法では、単に弾性変形によって衝撃を吸収させるものである限り、その衝撃力を有効に緩和して、電子機器本体に致命的な損傷がないようにすることは困難であると考えざるをえない。

図１６は、第１の緩衝材５１の中に、シート状の第２の緩衝材５２を配置した複合部材で構成し、一体成形した従来の緩衝部材の例を示す、模式的正面図である。

この緩衝部材においては、電子機器１０に衝撃が加わった際に、緩衝材５２の屈曲により衝撃を吸収してから、さらに屈曲部での座屈により衝撃を吸収するので、比較的長い時間にわたって衝撃圧縮力を受けとめることができ、緩衝性能を十分に発揮させることが可能な緩衝部材が得られる。

なお、関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献２が知られている。

しかしながら、図１６に示すような緩衝部材および衝撃緩衝方法では、弱い衝撃の時にはシート状の第２の緩衝材５２が屈曲せず緩衝効果がなかった。また、電子機器１０は発する高周波振動をシート状の第２の緩衝材５２を介して、電子機器１０を収容している製品の筐体に伝播していた。ノートＰＣの場合であれば、ハードディスク装置の振動を、筐体側に伝えることになり、使用者がノートＰＣの触れる筐体部分にこの振動が伝わり、製品の品格上の問題となっていた。

図１７は、包装材料での緩衝材の複合化の従来例を示す、模式的斜視図である。

この例においても、複数の緩衝材を一体成形し、緩衝材６１内部に埋設された座屈材６２を座屈させることにより、緩衝性能を向上させている。なお、座屈材６２は緩衝材６１と一体成形されている。また、座屈材６２は緩衝材６１よりも厚み方向に短くすることにより、被包装体を傷つけないように考慮されている。

なお、関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献３が知られている。

しかしながら、図１７に示す例においても、緩衝材と座屈材が一体成形されている以上は、図１６に示す例と同様に座屈材を通して衝撃を伝播していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、落下等の非常に大きな衝撃から日常動作等の小さな衝撃、繰り返しの振動など、幅広い衝撃の緩衝ができる緩衝部材、衝撃保護装置を提供するものである。

そのために本発明は、圧縮変形するクッション性能を有する第１の緩衝材（柔軟部）と、柔軟性を有し樹脂材料で構成されたシート状の第２の緩衝材（基材部）とからなり、第１の緩衝材の一面から余材部分を残して途中までスリットを形成し、第２の緩衝材を第１の緩衝材に形成されたスリットに挿入し、取り付け、第１の緩衝材に形成されたスリットへの第２の緩衝材の挿入方向の衝撃を第１の緩衝材の余材部分で緩衝し、余材部分による緩衝を超える衝撃は第１の緩衝材に形成されたスリット中で摺動可能な第２の緩衝材が屈曲することにより緩衝するようにした緩衝部材である。

このような構成によって、比較的弱い衝撃力は柔軟部のスリットを形成しなかった余材部で吸収され、余材部で吸収しきれなかったより大きな衝撃力を柔軟部と基材部の相互の作用で吸収するので、ユーザが誤ってノートＰＣを落下させたときのような大きな衝撃から、机上にノートＰＣを置いたとき、鞄にノートＰＣをいれて持ち運ぶときのような日常的な小さい衝撃まで、幅広い衝撃に対して緩衝効果が得られる。

以上のように本発明の緩衝部材は、このような構成によって、比較的弱い衝撃力は柔軟部のスリットを形成しなかった余材部で吸収され、余材部で吸収しきれなかったより大きな衝撃力を柔軟部と基材部の相互の作用で吸収するので、ユーザが誤ってノートＰＣを落下させたときのような大きな衝撃から、机上にノートＰＣを置いたとき、鞄にノートＰＣをいれて持ち運ぶときのような日常的な小さい衝撃まで、幅広い衝撃に対して緩衝効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１から図１３Ｂまでを用いて説明する。

（実施の形態１）
図１に、本発明にかかるハードディスクドライブの衝撃保護装置がノートＰＣに組み込まれている一例の模式的分解斜視図を示す。ＨＤＤ１１は衝撃保護装置１２で覆われて、その衝撃保護装置１２の内部に実装され、衝撃保護装置１２と共にノートＰＣ１９に実装されている。

この衝撃保護装置１２は本発明の衝撃保護装置の実施の形態１であり、このノートＰＣ１９は本発明の衝撃保護装置を用いた携帯情報機器の実施の形態１ある。

図２は、衝撃保護装置１２で覆われてその内部に実装されたＨＤＤ１１を示す模式的斜視図である。

図２では、ＨＤＤ１１が衝撃保護装置１２の内部に実装されている状態を、拡大して示している。この状態でノートＰＣに実装される。

図３〜図５は、衝撃保護装置１２の組立とＨＤＤ１１を実装する手順を示す模式的斜視図と模式的分解斜視図である。

図４及び５において、衝撃保護装置１２は、４個一組の緩衝部材ｓ１１、４個一組の緩衝部材ｓ１２、２個一組の緩衝部材ｓ１３、２個一組の緩衝部材ｓ１４、１個の緩衝部材ｓ１５を備えている。包装材ｐは薄い樹脂製のシート材であり、図３のように裁断され、折り曲げて成型し、折り曲げてできる空間にＨＤＤのような衝撃に対して弱い装置を収容する。

また、図５に示すＨＤＤ１１は、ＨＤＤ本体ｈ１１と、ＨＤＤの駆動、あるいは記録、再生データの信号受け渡しのためのコネクタ、およびフラットケーブルからなるケーブルユニットｈ１２とからなる。

図６Ａ〜図６Ｅは、緩衝部材ｓ１１の構成と組立順を示す斜視図である。

図６Ａ〜図６Ｅにおいて、緩衝部材ｓ１１は、押圧すると圧縮変形するクッション性能を有する柔らかい、幅長Ｘ１、長手方向長Ｙ１、厚み長Ｚ１からなる、略直方体形状の柔軟部（第１の緩衝材）ｓ１１１と、柔軟性を有し樹脂材料で構成された、長手方向長Ｙ４、幅長Ｚ４からなる、略長方形形状でシート状の基材部（第２の緩衝材）ｓ１１２と、基材部ｓ１１２が柔軟部ｓ１１１のスリットから脱落するのを防止する粘着テープｓ１１３と、緩衝部材ｓ１１を包装材ｐに固着するための両面粘着テープｓ１１４からなる。

柔軟部ｓ１１１の材料はウレタン発泡材などのクッション材料、基材部ｓ１１２は一般的なポリエチレンのようなシート材料で構成される。

なお、図４に示す緩衝部材ｓ１１以外の緩衝部材ｓ１２〜ｓ１５は柔軟部ｓ１１１と両面粘着テープｓ１１４のみからなる。

図２〜５を用いて本発明の衝撃保護装置の組立と、ＨＤＤを実装する手順の詳細を説明する。

まず、図３に示す包装材ｐに、図４に示すように緩衝部材ｓ１１〜ｓ１５を両面粘着テープｓ１１４によって、包装材ｐの各面に貼付固着する。ｘ印は図４に示す包装材ｐの紙面裏面側、●印は図４に示す包装材ｐの紙面手前側に、緩衝部材ｓ１１〜ｓ１５をそれぞれ貼付して衝撃保護装置１２を完成する。

次に、図５のようにＨＤＤ１１を、包装材ｐを折り曲げてできる空間に収容し、包装材ｐの舌部ｐ１１、ｐ１２を両面粘着テープ等で留める。これにより図２に示すような、ＨＤＤ１１が衝撃保護装置１２で覆われてその内部に収容された、ＨＤＤユニットを完成する。

ＨＤＤ１１は、内部に実装されたディスク面に垂直な方向に対して衝撃に弱い。従って緩衝部材ｓ１１は、ＨＤＤ１１のディスク面に平行な面に対応する包装材ｐの面に、両面粘着テープｓ１１４を用いて貼付するのが好ましい。

次に、緩衝部材ｓ１１の組立手順を、図６Ａ〜図６Ｅを用いて説明する。

図６Ａの柔軟部ｓ１１１の塊に、柔軟部ｓ１１１の一面より面に略垂直に反対面まで切り込むのではなく、図６Ｂに示すように余材部分（長さＬｗに相当）を残して途中まで切り込みを入れる。図６ＢではＸ−Ｙ面より略垂直に、幅方向Ｘに略等間隔に長手方向Ｙに、Ｙ−Ｚ面に平行に、余材部Ｗ（長さＬｗ）を残して深さＺ２の複数（図６Ｂでは３つ）の切り込みを入れ、スリットを形成する。さらに、図６Ｃに示すように、略長方形に裁断した基材部ｓ１１２を、形成されたスリットに挿入する。最後に、図６Ｄに示すように、基材部ｓ１１２の脱落防止用の粘着テープｓ１１３を、柔軟部ｓ１１１のスリットの切り口を覆うように貼付し、スリットの切り口が形成された反対面に、緩衝部材ｓ１１を包装材ｐに固着するための両面粘着テープｓ１１４を貼付して、図６Ｅの緩衝部材ｓ１１が完成する。

なお、図６Ｃにおいて、基材部ｓ１１２を柔軟部ｓ１１１に形成されたスリットに挿入するのみで、接着剤等で固定せず、柔軟部ｓ１１１と基材部ｓ１１２との境界面において摺動可能に取り付ける。さらに、柔軟部ｓ１１１と基材部ｓ１１２との境界面では滑り易くするために、基材部ｓ１１２に水分など付着しないようにするほうが良い。

また、基材部ｓ１１２のスリット深さに対応した幅寸法Ｚ４は、基材部ｓ１１２がスリットに完全に挿入して納まるように、柔軟部ｓ１１１のスリットの深さに等しい（Ｚ２＝Ｚ１−Ｌｗ）か、または短く（Ｚ４≦Ｚ２＝Ｚ１−Ｌｗ）なり、長手方向の寸法Ｙ４は柔軟部ｓ１１１の長手方向の寸法Ｙ１に略等しくなるように、基材部ｓ１１２を予め裁断しておく。また、柔軟部ｓ１１１のスリット間隔は、柔軟部ｓ１１１のＸ方向両端〜スリット間はＸ２、スリット〜スリット間はＸ３になるように、柔軟部ｓ１１１に切り込みを入れる。すなわちＸ方向両端〜スリット間の寸法を等しく、また、スリット〜スリット間の寸法を等しくするように、スリットを形成する。

また、スリットは複数である必要はなく、一つであってもよい。また、必ずしも３個に限るものではなく、それ以上かそれ以下であってもよい。

以下に本発明の緩衝部材、衝撃保護装置の緩衝動作について図７Ａ〜図１１を用いて説明する。

図７Ａ〜図７Ｄは、ＨＤＤ１１を収容した衝撃保護装置１２に、下方から衝撃を加えたときの緩衝動作を説明する模式的断面図である。図１で言えば、ノートＰＣを図１下方に落下させた場合に相当する。

図７Ａは、衝撃が加わる前の筐体に収容されたＨＤＤユニットの模式的断面図で、下方から衝撃が加わると、図７Ｂに示すように、先に緩衝部材ｓ１１の柔らかい柔軟部ｓ１１１の余材部Ｗが大きく圧縮され、衝撃力がこれ以上加わらない場合には、この状態から図７Ａの元の状態に、緩衝部材ｓ１１を含めた各緩衝部材は復元する。

図７Ｂの状態から、さらに大きな衝撃力が緩衝部材ｓ１１下方から加わると、図７Ｃに示すように、余材部Ｗで吸収しきれなかった衝撃力は柔軟部ｓ１１１と基材部ｓ１１２の相互の作用で吸収する。すなわち基材部ｓ１１２は屈曲、変形して、柔軟部ｓ１１１は基材部ｓ１１２が折れ曲がらないように周囲より支持する。このように、比較的弱い衝撃力は柔軟部ｓ１１１の余材部Ｗで吸収され、余材部Ｗで吸収しきれなかったより大きな衝撃力を柔軟部ｓ１１１と基材部ｓ１１２の相互の作用で吸収する。なお、図７Ｄは緩衝部材ｓ１１の模式的斜視図であり、Ｘは緩衝部材の幅方向、Ｙは緩衝部材の長手方向、Ｚは緩衝部材の厚み方向を示し、Ｌｗは余材部Ｗの厚みを示している。

また、緩衝部材ｓ１１の余材部Ｗにより、別の効果を奏することを図８Ａ〜図９Ｂを用いて説明する。

この柔らかい材質の柔軟部ｓ１１１の厚み方向全域（Ｚ１に相当）にわたってスリットを入れずに、余材部Ｗを残すことによって、ノートＰＣ筐体から伝播する周波数の高い、ＨＤＤ１１には有害な振動を遮断する効果がある。また、逆に、動作中のＨＤＤ１１側の振動が、ノートＰＣ筐体側へ伝播するのを遮断することもできる。

図８Ａは、柔軟部ｓ１１１に余材部Ｗを設けていないときに、ＨＤＤ１１に伝わる衝撃波形を示したグラフ、図８Ｂは、柔軟部ｓ１１１に余材部Ｗを設けたときに、ＨＤＤ１１に伝わる衝撃波形を示したグラフであり、余材部Ｗを設けることによって高周波の衝撃が遮断されることを示し、余材部Ｗの有効性を明示している。

図９Ａ、図９Ｂは、衝撃保護装置をノートＰＣ筐体内に収容したときの、緩衝部材の詳細を示す模式的断面図である。図９Ａは緩衝部材ｓ１１に余材部Ｗのある場合、図９Ｂは緩衝部材ｓ１１に余材部がない場合を示し、それぞれを比較する説明図である。

あらかじめ決められた高さＬｔのノートＰＣの収容スペースに、ＨＤＤ１１を収容した衝撃保護装置１２を設置する場合、
「Ｌｓ１１＋Ｌｐｔ＋Ｌｓ１２≧Ｌｔ」
の関係にあることが好ましい。

ここで、Ｌｓ１１は緩衝部材ｓ１１の厚み（図６ＡのＺ１と同じ）、ＬｐｔはＨＤＤ１を収容する包装材ｐを組み立てて衝撃保護装置１２を完成した状態における包装材ｐの厚み方向の寸法、Ｌｓ１２は緩衝部材ｓ１２の厚みである。

もしも逆の関係、「Ｌｓ１１＋Ｌｐｔ＋Ｌｓ１２＜Ｌｔ」にあると、衝撃保護装置１２は何らかの方法で固定しないと、ノートＰＣ筐体内の収容スペースを滑って移動してしまうからである。すなわち、ノートＰＣの収容スペースの高さより若干高めに衝撃保護装置１２の高さと緩衝部材の厚みを設定するのであるが、図９Ｂに示すように、緩衝部材ｓ１１に余材部Ｗが無いと収容スペースに収容する際に、基材部ｓ１１２が屈曲した状態で収容される。これは図７Ｃの状態に近く、つまり、衝撃力が加わらない状態であるににもかかわらず、基材部ｓ１１２がすでに衝撃力を受けたように屈曲、または座屈してしまい、その衝撃力吸収能力を損なわれている。

また、図９Ａの緩衝部材ｓ１１に余材部Ｗのある、衝撃保護装置１２をノートＰＣ筐体内に収容したときの緩衝部材ｓ１１に関して、
「Ａ＜Ｌ＜Ａ＋Ｌｗ」
であり、なおかつ「ΔＬｗ＝（Ａ＋Ｌｗ）−Ｌ」とすると
「ΔＬｗ／Ｌｗ＜０．３」
であることが好ましい。

ただし、Ａは基材部ｓ１１２の柔軟部ｓ１１１に形成したスリット深さに対応した辺の長さ（図６ＣのＺ４と同じ）、Ｌは緩衝部材ｓ１１が当接するノートＰＣの筐体端から緩衝部材ｓ１１を貼付した包装材ｐの面までの長さ（距離）、Ｌｗは衝撃保護装置をノートＰＣに実装する前（押し縮められる前）の余材部Ｗの元の寸法（厚み）、ΔＬｗは衝撃保護装置をノートＰＣ筐体内に収容したとき、余材部Ｗが押し縮められる寸法（厚み）である。

すなわち、衝撃保護装置１２をノートＰＣ筐体内に収容したとき、余材部Ｗが押し縮められる割合を０．３未満にすることにより、次の（効果１）〜（効果３）のような効果を十分引き出すことができる。

（効果１）ノートＰＣ筐体内の予め決められた空間に衝撃保護装置１２を収容したとき、基材部ｓ１１２を屈曲させることなく、その衝撃力吸収能力を最大限に生かすことができる。

（効果２）ノートＰＣ筐体から伝播する周波数の高いＨＤＤには有害な振動を、有効に遮断することができる。

（効果３）ノートＰＣ筐体内の予め決められた空間内に、固定手段を用いることなく衝撃保護装置を安定的かつ確実に収容することができる。

また、図６Ｃの説明で、「基材部ｓ１１２を柔軟部ｓ１１１に形成されたスリットに挿入するのみで、接着剤等により固定せず柔軟部ｓ１１１と基材部ｓ１１２との境界面において摺動可能に取り付ける」とした。さらに、「柔軟部ｓ１１１と基材部ｓ１１２との境界面では滑り易くするのが良い」と説明した。また、「基材部ｓ１１２を柔軟部ｓ１１１に固定しないため、基材部ｓ１１２の柔軟部ｓ１１１よりの脱落防止のために、脱落防止用粘着テープｓ１１３を柔軟部ｓ１１１のスリットの切り口を覆うように貼付する」と説明した。

この理由を、図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１１を用いて説明する。

図１０Ａは基材部ｓ１１２を柔軟部ｓ１１１に固定しない場合、図１０Ｂは基材部ｓ１１２を柔軟部ｓ１１１に固定した場合に、それぞれ図の上方から荷重Ｆを加えたときの基材部ｓ１１２、柔軟部ｓ１１１の変形のようすを示す模式的断面図である。

図１０Ａでは図７Ａ〜図７Ｄの説明同様、図上方から荷重Ｆを加えたとき（図１０Ａの一番上の図）、先に柔らかい柔軟部ｓ１１１の余材部Ｗが大きく圧縮され（図１０Ａの中央の図）、この状態からさらに大きな力が加わると、余材部Ｗで吸収しきれなかった力は基材部ｓ１１２が屈曲して、柔軟部ｓ１１１が基材部ｓ１１２の周囲より支持する（図１０Ａの一番下の図）。基材部ｓ１１２は屈曲し、柔軟部ｓ１１１は圧縮して変形するのでその境界面では変形量にズレがあり、変形量の差は互いに滑り合いながら屈曲または圧縮して変形し、変形量の差を吸収するので、固定されず、むしろ上記の境界面は滑り易いほうが好適である。

図１０Ｂのように、基材部ｓ１１２を柔軟部ｓ１１１に埋没させ、境界面を動かないように固定すると、図上方から荷重を加えたとき（図１０Ｂの一番上の図）、荷重に比例して柔軟部ｓ１１１は変形し、柔軟部ｓ１１１と基材部ｓ１１２の境界面は固定されているので、基材部ｓ１１２は柔軟部ｓ１１１の圧縮された変形量に追従するように変形し、基材部ｓ１１２は圧縮する材質でなく弾力的に曲がる性質であるので、柔軟部ｓ１１１との境界面に引っ張られるように座屈して（折れ曲がって）変形する（図１０Ｂの中央の図，図１０Ｂの一番下の図）。従って、基材部ｓ１１２の弾力的に屈曲して衝撃を吸収する性質が生かされず、柔軟部ｓ１１１の硬度を高くする機能しか為さない。

図１１は、柔軟部のみからなる緩衝部材（ａ）、基材部ｓ１１２と柔軟部ｓ１１１からなり、柔軟部ｓ１１１に基材部ｓ１１２を埋没させ、境界面を接着固定した緩衝部材（ｂ）、本発明の、基材部ｓ１１２と柔軟部ｓ１１１からなり、柔軟部ｓ１１１のスリットに基材部ｓ１１２を挿入して、境界面を固定せず滑りやすくして構成した緩衝部材（ｃ）の、各緩衝部材に上方から荷重Ｆを加えたときの、荷重Ｆと変形量ΔＬの関係を示した図である。

緩衝部材（ａ）の荷重Ｆに対する変形量ΔＬは、ほぼ正比例して増加する。

緩衝部材（ｂ）では、上方から荷重Ｆを加えたとき、基材部ｓ１１２は柔軟部ｓ１１１の硬度を高くするのみなので、柔軟部ｓ１１１、基材部ｓ１１２は共に荷重Ｆに比例して、緩衝部材（ａ）よりも少しずつ変形量を増し、柔軟部ｓ１１１の圧縮変形に追従するように基材部ｓ１１２も屈曲する。そして、図１１のグラフ中に示した座屈材（基材部ｓ１１２に相当）が折れる点で変形が急速に進んで座屈する（折れ曲がる）。基材部ｓ１１２は座屈により変形率が増して、荷重Ｆに対する変形量ΔＬは座屈する以前に比較してより増加傾向を示し、ほぼ緩衝部材（ａ）と同程度の増加率となる。

一方、本発明の緩衝部材（ｃ）では、上方から荷重Ｆを加えたとき、初めは先に柔らかい柔軟部ｓ１１１の余材部Ｗから圧縮されるので、柔軟部のみの緩衝部材（ａ）に近い変形量ΔＬとなる。その後、さらに荷重Ｆが加わると、余材部Ｗで吸収しきれなかった力は基材部ｓ１１２が屈曲して、柔軟部ｓ１１１が基材部ｓ１１２の周囲より支持するので、今度は緩衝部材（ｂ）の変形の特性に近づくような変形の特性を示す。基材部ｓ１１２は屈曲はするが、緩衝部材（ｂ）のような折れ曲がりは起こらないので、滑らかな曲線特性となる。なお、図１１の緩衝部材（ｃ）の曲線特性のグラフにおいて、余材部Ｗ（Ｗ部）により弱い衝撃や高周波振動を吸収する領域を、楕円で囲み示した。

本発明の緩衝部材（ｃ）では、基材部ｓ１１２は屈曲はするが、緩衝部材（ｂ）のように座屈する可能性が少なく、大きな衝撃力を受けた後でも座屈痕（折り目）を生じることは無く復元するので、基材部ｓ１１２の緩衝性能は変わらず回復する。従って、緩衝部材の交換の必要もなく、次のノートＰＣの落下、衝撃に、即座に備えることができる効果もある。

換言すれば、基材部ｓ１１２は一度、折り目を生じるまで座屈してしまうと、緩衝部材ｓ１１の復元時に基材部ｓ１１２は完全には元の状態に回復することなく、基材部ｓ１１２がもつ本来の緩衝性能も保持できないので、次のノートＰＣの落下、衝撃に備えることができない。従って、衝撃保護装置１２ごと取り替えるか、または緩衝部材ｓ１１を剥がして交換するしかなく、座屈する可能性が大きな場合には、好ましい緩衝部材とは言い難い。

以上のように本実施の形態によれば、比較的弱い衝撃力は柔軟部ｓ１１１の余材部Ｗで吸収され、余材部Ｗで吸収しきれなかったより大きな衝撃力を柔軟部ｓ１１１、基材部ｓ１１２の相互の作用で吸収する。従って、ユーザが誤ってノートＰＣを落下させたときのような大きな衝撃から、机上にノートＰＣを置いたときや、鞄にノートＰＣを入れて持ち運ぶときのような日常的な小さい衝撃まで、幅広い衝撃に対して有効に緩衝効果が得られる。

また、落下時に発生する筐体側の高周波衝撃のＨＤＤ１１側への伝播を遮断し、さらに緩衝性能を向上することができる。また、逆に、動作中のＨＤＤ１１側の振動が筐体側へ伝播するのを遮断することもできる。

また、緩衝部材ｓ１１に余材部Ｗを残すことで、ノートＰＣ筐体内の予め決められた空間に衝撃保護装置１２を収容したとき、基材部ｓ１１２を屈曲させることなく、その衝撃力吸収能力を生かす効果がある。また、ノートＰＣ筐体内の予め決められた空間に、固定手段を用いず衝撃保護装置１２を安定的かつ確実に収容することも可能である。

さらに、緩衝部材ｓ１１が大きな衝撃力を受けたときに、基材部ｓ１１２を柔軟部ｓ１１１に固定しないで構成したことで、柔軟部ｓ１１１は圧縮して変形し、基材部ｓ１１２は屈曲して生ずるそれぞれの境界面における変形量のズレを、境界面を接着固定しないことで吸収することができる。従って、基材部ｓ１１２は屈曲はするが、座屈して座屈跡を生じること無く復元するので、緩衝部材の交換の必要もなく、次の落下等の衝撃に即座に備えることができる。

なお、緩衝部材ｓ１１は衝撃保護装置１２のｓ１１のみに適応したが、緩衝部材ｓ１２を始めとするその他の緩衝部材（図４に示す緩衝部材ｓ１２〜ｓ１５）に適応してもよい。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、多くの点で本発明の実施の形態１と同様であるので、同じ部分については同一番号を付してその説明を省略し、実施の形態２が実施の形態１と異なる部分だけを説明する。

図１２は、衝撃保護装置で覆われてその内部に実装されたＨＤＤを示す、ＨＤＤユニットの模式的分解斜視図である。

図１３Ａ及び図１３Ｂは、ＨＤＤ１１を収容した衝撃保護装置１２に、下方から衝撃を加えたときの緩衝動作を説明する模式的断面図である。図１で言えば、ノートＰＣを図下方に落下させた場合に相当する。

実施の形態２が実施の形態１と異なるのは、ストッパである突起物Ｓｔを、緩衝部材ｓ１１側部付近の包装材ｐに固着した点である。

図１２に示すように、衝撃保護装置１２を構成する包装材ｐの、緩衝部材ｓ１１が貼り付けられている側部の付近に、突起物Ｓｔが貼り付けられている。

図１３Ｂの上の図は、衝撃が加わる前の筐体に収容されたＨＤＤユニットの模式的断面図で、ストッパＳｔがない場合であり、本発明の実施の形態１に相当する。

緩衝部材ｓ１１の基材部ｓ１１２では吸収しきれない極めて強い衝撃が加わったときには、図１３Ｂの下の図のように、基材部ｓ１１２は折り目ができる程度まで座屈してしまい、その後、緩衝部材ｓ１１は柔軟部ｓ１１１の作用によって復元するものの、折り目ができた基材部ｓ１１２は元の緩衝性能を保持していない。

一方、図１３Ａの上の図は、衝撃が加わる前の筐体に収容されたＨＤＤユニットの模式的断面図で、ストッパＳｔを取り付けた場合であり、本発明の実施の形態２に相当する。

緩衝部材ｓ１１に基材部ｓ１１２では吸収しきれない極めて強い衝撃が加わったときには、図１３Ａの下の図のように、ストッパＳｔの高さＬｈｓｔだけ衝撃保護装置１２とノートＰＣ筐体の間隔が維持されるので、基材部ｓ１１２は折り目ができるまで座屈せず、緩衝部材ｓ１１は復元後には元の緩衝性能を保持し、次の落下等の衝撃に備えることができる。

なお、この時、ストッパＳｔの高さＬｈｓｔは、「Ｌｗ′＜Ｌｈｓｔ＜Ｌ」の範囲であり、図１３Ａの下の図の状態で、基材部ｓ１１２が座屈して折り目ができるまでに至らないように、長さＬより十分小さい値に設定する。

なお、ＬｈｓｔはストッパＳｔの高さ、Ｌは緩衝部材ｓ１１が当接するノートＰＣの筐体端から緩衝部材ｓ１１を貼付した包装材ｐの面までの長さ（距離）、Ｌｗ′は衝撃保護装置１２をノートＰＣ筐体内に収容したとき（押し縮められた後）の余材部Ｗの寸法（厚み）である。

以上のように本実施の形態２によれば、ストッパＳｔを緩衝部材ｓ１１側部付近の包装材ｐに取り付けることで、緩衝部材ｓ１１の基材部ｓ１１２では吸収しきれない極めて強い衝撃が加わったときでも、基材部ｓ１１２は折り目ができるほど座屈せず、復元後、緩衝部材ｓ１１は元の緩衝性能を保持し、次の落下、衝撃に備えることができる。

本発明にかかる緩衝部材は、ユーザが誤ってノートＰＣを落下させたときのような大きな衝撃から、机上にノートＰＣを置いたときや、鞄にノートＰＣをいれて持ち運ぶときのような日常的な小さい衝撃まで、幅広い衝撃に対して緩衝効果が得られるといった効果を有し、ハードディスクドライブが搭載された携帯情報機器の落下時の衝撃からハードディスクドライブを保護する衝撃保護装置および衝撃保護装置に用いる緩衝部材として有用である。

本発明にかかるハードディスクドライブ衝撃保護装置がノートＰＣに組み込まれている一例を示す模式的分解斜視図 衝撃保護装置で覆われて内部に実装されたＨＤＤを示す模式的斜視図 衝撃保護装置の組立とＨＤＤを実装する手順を示すための包装材の模式的斜視図 衝撃保護装置の組立とＨＤＤを実装する手順を示すための衝撃保護装置の模式的組立分解斜視図 衝撃保護装置の組立とＨＤＤを実装する手順を示すためのＨＤＤユニットの模式的分解斜視図 ［Ａ］は、緩衝部材の構成と組立順を示すための加工前の柔軟部の斜視図、［Ｂ］は、緩衝部材の構成と組立順を示すためのスリット形成後の柔軟部の斜視図、［Ｃ］は、緩衝部材の構成と組立順を示すためのスリット形成後の柔軟部の斜視図、［Ｄ］は、緩衝部材の構成と組立順を示すための粘着テープ貼付時の柔軟部の斜視図、［Ｅ］は、緩衝部材の構成と組立順を示すための緩衝部材の完成時の斜視図 ［Ａ］は、衝撃保護装置に下方から衝撃を加える前の模式的断面図、［Ｂ］は、衝撃保護装置に下方から弱い衝撃を加えた時の模式的断面図、［Ｃ］は、衝撃保護装置に下方から強い衝撃を加えた時の模式的断面図、［Ｄ］は、緩衝部材の模式的斜視図 ［Ａ］は、柔軟部に余材部を設けていないときのＨＤＤに伝わる衝撃波形を示したグラフ、［Ｂ］は、柔軟部に余材部を設けたときのＨＤＤに伝わる衝撃波形を示したグラフ ［Ａ］は、衝撃保護装置をノートＰＣ筐体内に収容したときの余材部のある緩衝部材の詳細を示す模式的断面図、［Ｂ］は、衝撃保護装置をノートＰＣ筐体内に収容したときの余材部のない緩衝部材の詳細を示す模式的断面図 ［Ａ］は、基材部を柔軟部に固定しない場合に図上方から荷重を加えたときの基材部、柔軟部の変形のようすを示す模式的断面図、［Ｂ］は、基材部を柔軟部に固定した場合に図上方から荷重を加えたときの基材部、柔軟部の変形のようすを示す模式的断面図 柔軟部のみの緩衝部材、柔軟部に基材部を埋没させ、境界面を接着固定した緩衝部材、柔軟部のスリットに基材部を挿入して、境界面を固定せず構成した緩衝部材の各々に上方から荷重を加えたときの変形量ΔＬを示したグラフ ストッパを配置した衝撃保護装置で覆われてその内部に実装されたＨＤＤを示す、ＨＤＤユニットの模式的分解斜視図 ［Ａ］は、実施の形態２のＨＤＤを収容した衝撃保護装置に下方から衝撃を加えたときの緩衝動作を説明する、筐体に収容されたＨＤＤユニットの模式的断面図［Ｂ］は、実施の形態１のＨＤＤを収容した衝撃保護装置に下方から衝撃を加えたときの緩衝動作を説明する、筐体に収容されたＨＤＤユニットの模式的断面図 従来の緩衝部材を介して内蔵された状態を示す電子機器の模式的斜視図 従来の緩衝部材の第２例の模式的正面図 従来の緩衝部材の第３例の模式的正面図 従来の緩衝部材の第４例の模式的斜視図

１１ ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）
１２ 衝撃保護装置
ｓ１１〜ｓ１５ 緩衝部材
ｐ 包装材
ｈ１１ ハードディスクドライブ本体
ｈ１２ ケーブルユニット
ｐ１１，ｐ１２ 包装材の舌部
Ｓｔ ストッパ

Claims (6)

1. 衝撃を緩衝する緩衝部材であって、
   圧縮変形するクッション性能を有する第１の緩衝材と、
   柔軟性を有する樹脂材料から形成されたシート状の第２の緩衝材とからなり、
   前記第１の緩衝材の一面から余材部分を残して途中までスリットを形成し、
   前記第２の緩衝材を前記第１の緩衝材に形成されたスリットに挿入し取り付け、
   前記第１の緩衝材に形成されたスリットへの前記第２の緩衝材の挿入方向の衝撃を前記第１の緩衝材の余材部分で緩衝し、前記余材部分による緩衝を超える衝撃は当該第１の緩衝材に形成された前記スリット中で摺動可能な前記第２の緩衝材が屈曲することにより緩衝するようにした緩衝部材。
2. 前記第１の緩衝材に形成された前記スリットおよび当該スリットに挿入された前記第２の緩衝材は平行に配置された複数からなる請求項１に記載の緩衝部材。
3. 請求項１または２に記載の緩衝部材における余材部分を、衝撃に弱い装置を収容するシート材からなる包装材に貼付した衝撃保護装置。
4. 前記緩衝部材が貼付された前記包装材に、前記第２の緩衝材に加わった衝撃による座屈を防止するストッパを設けた請求項３に記載の衝撃保護装置。
5. 請求項３または４のいずれかに記載の衝撃保護装置の包装材に、衝撃に弱い装置を収容した状態でこれを筐体内に装着した携帯情報機器であって、
   Ａ：第１の緩衝材のスリットの深さに対応した第２の緩衝材の辺の長さ、
   Ｌ：第１の緩衝材が接する携帯情報機器の筐体端から包装材の面までの長さ（距離）、
   Ｌｗ：衝撃保護装置の包装材に収容された衝撃に弱い装置が携帯情報機器に装着される前（第１の緩衝材が押し縮められる前）の前記余材部分の元の寸法（厚み）、としたとき、Ａ＜Ｌ＜Ａ＋Ｌｗが成立する携帯情報機器。
6. ΔＬｗ：前記衝撃保護装置の包装材に収容された衝撃に弱い装置を携帯情報機器筐体内に装着したときに前記余材部分が押し縮められる寸法（厚み）、としたとき、
   ΔＬｗ／Ｌｗ＜０．３が成立する請求項５に記載の携帯情報機器。

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