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Dokumentenidentifikation DE602004003739T2 05.04.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001471534
Titel Stossdämpfendes Element, Stossdämpfendes Verfahren für eine elektronische Vorrichtung welches dieses Element benutzt, und für dieses Element und dieses Verfahren angepasste elektronische Vorrichtung
Anmelder Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka, JP
Erfinder Kuwajima, Hideki, Kyoto-shi Kyoto 606-8286, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 602004003739
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 31.03.2004
EP-Aktenzeichen 040078453
EP-Offenlegungsdatum 27.10.2004
EP date of grant 20.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.04.2007
IPC-Hauptklasse G11B 33/08(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein stoßdämpfendes Element, ein stoßdämpfendes Verfahren, welches das dämpfende Elemente verwendet, und eine elektronische Vorrichtung, welche das Element und das Verfahren anpasst, wobei das stoßdämpfende Element einen Stoß dämpft, der auf ein Aufnahme-/Wiedergabegerät in der Plattenbauart aufgebracht wird, wie z.B. Magnetplattenlaufwerke und optische Plattenlaufwerke, die Informationen in hoher Dichte aufnehmen und wiedergeben (nachstehend als Plattenlaufwerk bezeichnet) und bei anderen elektronischen Vorrichtungen, die als tragbare Geräte benutzt werden.

Hintergrund der Erfindung

In letzter Zeit wurden elektronische Geräte wie z.B. Plattenlaufwerke zunehmend in Größe und Gewicht reduziert, und solche elektronischen Geräte werden zunehmend als tragbare Geräte verwendet. Mit diesem Trend nehmen auch die Möglichkeiten für solche tragbaren elektronischen Geräte zu, große Stöße zu erhalten, die durch das Fallenlassen während des tragbaren Einsatzes verursacht werden. Mit der weiteren Fortentwicklung der Reduzierung von Größe und Gewicht dieser Vorrichtungen, neigen die Fallhöhen einer Vorrichtung während des Tragens dazu hoch zu werden, demgemäß wird auch der Stoß, der auf die Vorrichtung abgegeben wird, größer.

Nachstehend werden ein herkömmliches stoßdämpfendes Element und ein stoßdämpfendes Verfahren einer elektronischen Vorrichtung unter Einsatz der Zeichnungen beschrieben.

9 ist eine Zeichnung, welche bei der Beschreibung eines stoßdämpfenden Elements und eines stoßdämpfenden Verfahrens für eine herkömmliche elektronische Vorrichtung behilflich ist. 9(a) ist eine perspektivische Ansicht, die ein stoßdämpfendes Element zeigt, welches an einem Hauptkörper einer elektronischen Vorrichtung befestigt ist, und 9(b) ist eine schematische Schnittansicht, die illustriert, dass ein äußeres Gehäuse an einem Hauptkörper einer elektronischen Vorrichtung durch das stoßdämpfende Element befestigt ist.

9 stellt dar, dass stoßdämpfende Elemente 62, die wie Schwammdämpfer sind, an jeder der sechs Oberflächen Deckel, Boden, rechts, links, Vorderseite und Rückseite des Hauptkörpers der elektronischen Vorrichtung 61, wie z. B. ein Plattenlaufwerk, befestigt sind, und dass das äußere Gehäuse 71 an den Außenflächen des Hauptkörpers durch die stoßdämpfenden Elemente 62 angebracht ist, um somit die elektronische Vorrichtung 72 zu gestalten. Wenn die elektronische Vorrichtung 72 Stöße wie z.B. beim Herunterfallen der Vorrichtung aufnimmt, dämpfen die stoßdämpfenden Elemente 62 eine Krafteinwirkung.

EP-A-0 917 036, weist die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 auf, und offenbart eine elektrische Vorrichtung, welche eine Platteneinheit und ein oder verschiedene vibrations- und/oder stoßdämpfende Elemente zum Schutz der Laufwerkseinheit aufweist. Die stoßdämpfenden Elemente können aus flexiblem Material hergestellt sein und können an verschiedenen Stellen angeordnet sein. Die Auswahl des Materials sollte hauptsächlich das Bewältigen der Stöße erlauben und sich von schwach bis stark erstrecken.

US-A-5 349 486 offenbart eine Magnetplattenspeichervorrichtung, welche einen Vibrationsschutzmechanismus aufweist, und aus einer Vielzahl von vibrationsdämpfenden Elementen zwischen dem Gehäuse und dem Rahmen besteht. Die Elemente sind aus elastischem Material, z.B. Gummi, wobei die Paaranordnungen gegenseitig unterschiedliche Dämpfungs- und Temperatureigenschaften haben. Die Elemente sind auf eine Art angeordnet, um die Balance von den verschobenen externen Kräften zu dem Gehäuse anzupassen.

JP 09 204 766 A offenbart eine Vorrichtung mit vibrationsdämpfenden Elementen, welche sowohl einen Stoßwiderstand als auch Vibrationswiderstand bieten. Ein Schutzgehäuse ist in einem Hauptkörper angeordnet und die Arten der Elemente, welche zwischen der Umhüllung und dem Schutzgehäuse verwendet werden, und das Schutzgehäuse und die Vorrichtung haben verschiedene Vibrationsabschwächungseigenschaften.

US-A-6 166 901 offenbart einen Festplattenträger für eine „Hot-Pluggable" Festplatte, welche an einem herausnehmbaren Festplattenlaufwerkfach montiert ist. Die Dämpfung der Vibration erlaubt die Dämpfung der Vibration zwischen dem Festplattenlaufwerk und dem Laufwerksfach und dem Anschlussschacht. Es gibt drei Arten von Dämpfungselementen, eine Art ist zwischen dem Festplattenlaufwerk und jeder der Seitenwände des Fachs montiert, eine zweite ist zwischen dem Anschlussschachteinschub und jeder der Seitenwände des Fachs montiert, und ein drittes Dämpfungselement ist zwischen dem Anschlussschacht und einem anderen Bereich des Fachs als den Seitenwänden des Fachs montiert. Das erste und das dritte Dämpfungselement umfassen Streifen aus Polymermaterial, das zweite umfasst Federbaugruppen, das dritte umfasst auch ein Knopfdämpfungsglied, welches neben jeder Ecke einer äußeren Oberfläche des Fachs montiert ist.

10(a) zeigt ein Beispiel für einen schwingungsdämpfenden Mechanismus, bei welchem eine schwingungsdämpfende Eigenschaft in einem großen Temperaturbereich durch die Kombination verschiedener Materialien erreicht wird, welche jeweils entsprechende Dämpfungseigenschaften für zugehörige Temperaturenzonen haben, und welcher auf einem Magnetplattenlaufwerk aufgebracht ist. In diesem Beispiel haben die ersten stoßdämpfenden Elemente 121 eine passende Dämpfungseigenschaft für eine niedrigere Betriebstemperaturzone und die zweiten stoßdämpfenden Elemente 122 haben geeignete Dämpfungseigenschaften für einen höheren Temperaturbereich und sind miteinander mit einem Bindemittel verpresst, um stoßdämpfende Gummivibrationsdämpfer 102 zu gestalten. In 10(a) ist gezeigt, dass ein Gehäuse einer elektronischen Vorrichtung 101 Bestandteile umfasst und abdichtet, wie ein Magnetplattenlaufwerk, einen Magnetkopf und einen Positioniermechanismus an einem Rahmen 103 mit stoßdämpfenden Gummivibrationsdämpfern 102 abgestützt, die an vier Stellen zwischen dem Gehäuse und dem Rahmen angeordnet sind, und den Vibrationsdämpfungsmechanismus bilden. In dieser Komponente haben die ersten stoßdämpfenden Elemente 121 eine angemessene Dämpfungseigenschaft für die Temperatur, welche die elektronische Vorrichtung 101 unterbricht, wenn die Temperatur in einem unteren Bereich einer Betriebstemperatur ist. Und wenn die Umgebungstemperatur in einen höheren Bereich der Betriebstemperatur steigt, unterstützt das zweite stoßdämpfende Element 122 die elektronische Vorrichtung 101 mit seiner entsprechenden Dämpfungseigenschaft für die Temperatur, damit ist die Widerstandsfähigkeit der elektronischen Vorrichtung 101 gegen Störungen von außen in einem breiten Temperaturbereich verbessert.

10(b) zeigt ein anderes Beispiel des Vibrationsdämpfungsmechanismus, in welchem eine Vielzahl von stoßdämpfenden Elementen, welche Vibrationen und Stöße dämpfen, die zwischen einem Plattenlaufwerk und einem Gehäuse, welches ein Plattenlaufwerkgehäuse der elektronischen Vorrichtung abdeckt. In 10(b) sind drei Teile dargestellt, wobei jedes aus dem ersten stoßdämpfenden Teil in ein kleines Teil geteilt ist, die an einem Plattenteil 141 befestigt sind, welches an dem elektronischen Gerät entlang zwei langer Seiten, die zum Gehäuse zeigen (nicht dargestellt), der Oberfläche des Plattenelements 141 geklebt ist, und dann ein zweites stoßdämpfendes Element 412 zeigt, welches härter als das erste stoßdämpfende Element 411 ist, und zwischen den ersten dämpfenden Elementen 411 angebracht ist. Die Dicke der neu angeordneten stoßdämpfenden Elemente 412 ist fast gleich eingestellt wie eine Dicke, bei der das erste stoßdämpfende Element 411 seine stoßdämpfende Einwirkung zusammengedrückt durch eine Belastung verliert. Wenn eine schwache Belastung aufgebracht wird, dämpft nur das weiche erste stoßdämpfende Element 411 den Stoß, und wenn eine starke Belastung aufgebracht wird, dämpft ein hartes zweites stoßdämpfendes Element 412, welches mit einer zusätzlichen stoßdämpfenden Fähigkeit ausgestattet ist, einen Stoß, welchen das weiche stoßdämpfende Element 411 mit seiner Fähigkeit nicht dämpfen kann, somit wird eine zweistufige Dämpfungskonstruktion gebildet. In diesem Beispiel dämpfen beide der stoßdämpfenden Elemente entsprechende Stöße durch die elastische Verformung. Es wird deswegen vorausgesetzt, dass diese Konstruktion auf einen breiten Belastungsbereich von einer schwachen Belastung bis zu einer starken Belastung effektiv reagiert.

Wenn jedoch das oben dargestellte herkömmliche stoßdämpfende Element und das stoßdämpfende Verfahren eingesetzt werden und wenn das stoßdämpfende Element 62 aus einem einfachen Material, wie in 9 dargestellt, hergestellt ist, und wenn eine große Fallbelastung z.B. 10.000 G erreicht oder eine größere aufgebracht wird, muss die Dicke eines jeden stoßdämpfenden Elements 62 groß genug sein, um die Belastung effektiv zu mindern und den Hauptkörper 61 der elektronischen Vorrichtung vor schweren Beschädigungen zu schützen. Nicht standzuhalten, wenn die Dicke des stoßdämpfenden Elements 62 gesteigert wird, obwohl die stoßdämpfende Fähigkeit des stoßdämpfenden Elements 62 bei einer anfänglichen Stufe einer aufgenommenen Belastung groß genug wird, ist die Verformung des stoßdämpfenden Elements 62 schnell fortgeschritten und die elastische Rücksetzungskraft des stoßdämpfenden Elements 62 schreitet schnell fort, und als Ergebnis ist die stoßdämpfende Fähigkeit schnell gemindert und die stoßdämpfende Fähigkeit des Elements ist verringert, und das verursacht die Vorrichtung einem großen Stoß in einer relativ kurzen Zeit zu unterliegen. Somit bleibt eine Aufgabe übrig. Es ist auch noch ein anderes Problem übrig, dass durch die Steigerung der Dicke der stoßdämpfenden Elemente 62 die Größe der elektronischen Vorrichtung 72 vergrößert wird, wodurch es für die Vorrichtung erschwert wird, weitere Verkleinerungen zu realisieren.

Das Problem des oben erwähnten stoßdämpfenden Elements aus einfachem Material verbleibt in einer Verpflichtung, in welcher eine Vielzahl von stoßdämpfenden Elementen kombiniert und eingesetzt werden, d.h. auch eine Vielzahl von stoßdämpfenden Elementen, die unterschiedliche Temperatureigenschaften haben, werden kombiniert und eingesetzt, wie in 10(a), da das Problem belanglos für die Temperatur ist. Und zwar auch, wenn die Dicke des stoßdämpfenden Elements gegen eine große Fallbeanspruchung vergrößert wird, die einen Betrag 10.000 G oder darüber hat, obwohl die stoßdämpfende Fähigkeit an der anfänglichen Stufe der Aufnahme der Belastung hoch ist, wird das stoßdämpfende Element schnell verformt und verliert seine elastische Wiederherstellungseigenschaft. Deswegen ist eine stoßdämpfende Fähigkeit des Elements verringert und als Ergebnis wird das Gerät der Aufnahme eines großen Stoßes in einem relativ kurzen Zeitraum unterworfen. Deswegen ist es schwer für sie, mit einer sehr großen Beanspruchung fertig zu werden. Wenn das weiche erste stoßdämpfende Element und das zweite stoßdämpfende Element, welches härter ist als das erste Element, kombiniert und wie in dem Fall in 10(b) eingesetzt werden, sollte beachtet werden, dass das verbundene Element effektiver in der Minderung der Belastung ist als das einzelne Element des stoßdämpfenden Elements. Wenn jedoch im Wesentlichen eine große Fallbelastung aufgebracht wird, die 10.000 G oder darüber erreicht, auch wenn das harte zweite stoßdämpfende Element eingesetzt wird, solange es zum Dämpfen des Stoßes nur mit seiner elastischen Verformungswiderstandsfähigkeit eingesetzt wird, muss beachtet werden, dass es für das verbundene Element schwierig ist, die Belastungskraft effektiv zu mindern und einen schweren Schaden an dem Hauptkörper 61 der elektronischen Vorrichtung zu vermeiden.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, die oben stehenden Probleme zu lösen und ein stoßdämpfendes Element zu liefern, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, mit welchem ein Hauptkörper eines Geräts vor der Aufnahme eines großen Stoßes bewahrt wird, ein schwerer Schaden vehindert wird, und eine normale Funktion sichergestellt ist, wenn die Vorrichtung im Wesentlichen einer großen Beanspruchung durch Herabfallen oder Ähnliches unterworfen wird.

Um das oben stehende Ziel zu erreichen, ist das stoßdämpfende Element in der vorliegenden Erfindung, welches um den Hauptkörper der Vorrichtung herum angeordnet ist, aus einem stoßdämpfenden Grundteil und einem stoßdämpfenden flexiblen Teil zusammengesetzt, wobei das stoßdämpfende Grundteil dünner ist als das stoßdämpfende flexible Teil. Wenn das stoßdämpfende Grundteil einen Stoß empfängt, beginnt das Grundteil zuerst durch die Dämpfung des Stoß zu knicken. In diesem Fall bildet das stoßdämpfende Grundteil einen Durchbiegungsteil, welcher vertikal zu der Stoßrichtung ist, und beginnt an dem Durchbiegungsteil des stoßdämpfenden Grundteils zu knicken, um somit einen Stoß zu dämpfen, wenn eine Belastung empfangen wird. Das Element ist so ausgelegt, dass die längeren Seiten des stoßdämpfenden Grundteils und des stoßdämpfenden flexiblen Teils im Wesentlichen parallel in einer Richtung, in der eine Beanspruchungskraft aufgebracht wird, ausgerichtet sind, und dass der stoßdämpfende Grundteil und der stoßdämpfende flexible Teil zusammen verpresst sind, um eine Einheit zu bilden, und dass der stoßdämpfende Grundteil schmaler in seiner effektiven Breite des Durchbiegungsteils in der Vertikalen zu der Richtung der Länge ist, und dass der stoßdämpfende Grundteil in einer Richtung seiner effektiven Dicke, welche vertikal zu einer langen Seite des stoßdämpfenden Grundteils dünner ist, und dass der stoßdämpfende Grundteil härter ist als der stoßdämpfende flexible Teil.

Mit diesen Zusammensetzungen ist das stoßdämpfende Element ausgelegt, um eine Druckkraftbeanspruchung für einen vergleichsweise längeren Zeitraum auszuhalten, und um seine stoßdämpfende Fähigkeit voll zu entfalten, wenn ein sehr großer Stoß empfangen wird, wie z.B. durch das Fallenlassen der Vorrichtung während eines tragbaren Gebrauchs. Bei dem Einsatz in einem elektronischen Gerät schützt das stoßdämpfende Element einen Hauptkörper des Geräts vor der Auferlegung einer großen Beanspruchungskraft und vermeidet einen schweren Schaden an dem Gerät.

Um das oben stehende Ziel zu erreichen, umfasst das stoßdämpfende Verfahren der elektronischen Vorrichtungen dieser Erfindung in dem stoßdämpfenden Verfahren der elektronischen Vorrichtung die Inanspruchnahme des stoßdämpfenden Elements, welches aus einer zusammengesetzten Formgebung des stoßdämpfenden Grundteils und des stoßdämpfenden flexiblen Teils hergestellt ist. Und umfasst einen Verfahrensablauf, um das Knicken des stoßdämpfenden Elements an seinem Durchbiegungsteil zu veranlassen, genauso wie den Verfahrensablauf, die Dicke des stoßdämpfenden Grundteils dünner als die des stoßdämpfenden flexiblen Teils zu machen, und dadurch zu erreichen, dass das stoßdämpfende Grundteil den Stoß zuerst durch Durchbiegen dämpft, wenn eine Beanspruchung empfangen wird.

Das Verfahren umfasst dabei einen Ablauf, der das stoßdämpfende flexible Teil dazu bringt, hauptsächlich den Stoß zu dämpfen, nachdem das stoßdämpfende Grundteil an einem Durchbiegungsteil, welches vertikal zu der Stoßrichtung ist, geknickt ist, um somit den Stoß zu dämpfen. Mit diesen Abläufen ermöglicht das somit erhaltene stoßdämpfende Verfahren, dass die elektronische Vorrichtung eine Druckkraft für eine vergleichsweise lange Zeit aushält, wenn eine große Beanspruchung während des tragbaren Gebrauchs empfangen wird, und dadurch wird die elektronische Vorrichtung vor der Einwirkung eines schweren Schadens geschützt.

Zusätzlich zu dem oben stehenden Verfahrensablauf umfasst das stoßdämpfende Verfahren der elektronischen Vorrichtung dieser Erfindung einen Ablauf, in welchem eine gemeinsame Ebene des stoßdämpfenden Grundteils und des stoßdämpfenden flexiblen Teils der stoßdämpfenden Elemente neben einer Fläche angebracht sind, zu welcher ein Hauptkörper einer Vorrichtung und eine äußere Gehäuseoberfläche vertikal zu der Fläche mindestens 60° und höchstens 120° abgewinkelt ist. Mit diesem Ablauf wird die bevorzugte Disposition des stoßdämpfenden Elements umgesetzt, so dass das stoßdämpfende Element bei der Aufnahme eines Stoßes in der Nähe des Zentrums des stoßdämpfenden Elements knickt, und es dem stoßdämpfenden Verfahren ermöglicht, die stoßdämpfende Eigenschaft ausreichend zu entfalten.

Um das Ziel dieser Erfindung zu erreichen, umfasst die elektronische Vorrichtung der vorliegenden Erfindung die folgende Zusammensetzung. In dem stoßdämpfenden Element, welches außerhalb des Hauptkörpers der Vorrichtung angeordnet ist und welches aus dem stoßdämpfenden Grundteil und dem stoßdämpfenden flexiblen Teil zusammengesetzt ist, ist die Dicke des stoßdämpfenden Grundteils dünner als die des stoßdämpfenden flexiblen Teils; die Durchbiegung des stoßdämpfenden Teils des stoßdämpfenden Grundteils wird gefolgt von dem Knicken des Teils; die längeren Seiten des stoßdämpfenden Elements des stoßdämpfenden Grundteils und des stoßdämpfenden flexiblen Teils sind im Wesentlichen parallel in einer Richtung ausgerichtet, in welcher die Beanspruchungskraft aufgebracht wird. Das hier eingesetzte stoßdämpfende Element wird durch die zusammengesetzte Formgebung des stoßdämpfenden Grundteils und des stoßdämpfenden flexiblen Teils hergestellt. In dem stoßdämpfenden Element ist der Durchbiegungsteil vertikal zu den langen Seiten des stoßdämpfenden Grundteils schmaler in der effektiven Breite. In dem stoßdämpfenden Element ist der Durchbiegungsteil vertikal zu den langen Seiten des stoßdämpfenden Grundteils dünner in der effektiven Dicke. In dem stoßdämpfenden Element ist der stoßdämpfende Grundteil härter als der stoßdämpfende flexible Teil. Mindestens drei Teile der stoßdämpfenden Elemente sind zwischen der Ebene angeordnet, zu der der Hauptkörper der Vorrichtung und das äußere Element gerichtet sind. Das stoßdämpfende Element ist zwischen der Ebene angeordnet, zu der der Hauptkörper der Vorrichtung und das äußere Element angeordnet sind, und der gemeinsamen Ebene des stoßdämpfenden Grundteils und des stoßdämpfenden flexiblen Teils des stoßdämpfenden Elements, welcher neben der Ebene angeordnet ist, zu der der Hauptkörper der Vorrichtung und das äußere Gehäuse angeordnet sind, und ist vertikal zu der gemeinsamen Ebene mindestens 60° und höchstens 120° abgewinkelt. Das stoßdämpfende Element ist an einer der äußeren Oberflächen des Hauptkörpers der Vorrichtung und einer der inneren Oberflächen des äußeren Gehäuses befestigt. Das stoßdämpfende Element ist in einer der Formen eines Quaders, eines Zylinders, eines Halbzylinders, eines ovalen Zylinders, eines halbovalen Zylinders und eines polygonen Prismas, und die Ebene des stoßdämpfenden Elements, das das stoßdämpfende Grundteil hat, ist parallel zu der gemeinsamen Ebene. Die Ebene des stoßdämpfenden Elements, welches das stoßdämpfende Grundteil hat, ist an einer Begrenzung des stoßdämpfenden Elements angeordnet, und ein äußerer Umfangsdurchmesser oder ein äußerer Umfang des stoßdämpfenden Grundteils ist kleiner als die Hälfte eines äußeren Umfangsdurchmessers oder eines äußeren Umfangs des stoßdämpfenden Elements.

Da die elektronische Vorrichtung der vorliegenden Erfindung gemäß dem oben erwähnten stoßdämpfenden Verfahren hergestellt wird, und die Anordnung enthält, ist die Vorrichtung mit im Wesentlichen einer großen stoßdämpfenden Fähigkeit ausgestattet, auch für einen schwerwiegenden Stoß, welcher z.B. durch das Herabfallen der Vorrichtung während des tragbaren Einsatz verursacht werden kann. Damit wird der Hauptkörper des elektronischen Geräts vor dem Empfang eines großen Stoßes geschützt, und ein schwerwiegender Schaden wird verhindert und die Zuverlässigkeit der Vorrichtung wird gesteigert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine schematische Schnittansicht, die den Aufbau einer Hauptbaugruppe eines Plattenlaufwerks zeigt, welche eine stoßdämpfende Komponente in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat.

2(a) ist eine perspektivische Ansicht eines stoßdämpfenden Elements, welches in dem Magnetplattenlaufwerk in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.

2(b) ist eine Seitenansicht, die den stoßdämpfenden Ablauf des stoßdämpfenden Elements in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

2(c) ist eine perspektivische Ansicht eines stoßdämpfenden Elements in einem anderen Aufbau, für den Einsatz in einem Magnetplattenlaufwerk in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

3 umfasst Zeichnungen, die schematisch die Bewegungen des stoßdämpfenden Elements für eine elektronische Vorrichtung in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

4(a), (b), (c), (d) sind perspektivische Ansichten von stoßdämpfenden Elementen, die einen anderen Aufbau haben und in Magnetplattenlaufwerken der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.

5(a), (b) sind schematische Draufsichten, die die Anordnung einer Vielzahl von stoßdämpfenden Elementen zeigt, die auf einer Oberfläche eines Hauptkörpers eines Plattenlaufwerks in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angeordnet sind.

6(a) ist eine schematische Seitenansicht, die ein Beispiel eines Verfahrens zur Untersuchung der Wirkung der Stoßdämpfung bei der Benutzung einer Anordnung von herkömmlichen stoßdämpfenden Elementen darstellt.

6(b) ist eine schematische Seitenansicht, die ein Beispiel eines Verfahrens zur Untersuchung der Wirkung der Stoßdämpfung bei der Benutzung einer Anordnung von stoßdämpfenden Elementen in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

7 ist ein Diagramm, welches die Veränderungen der Stoßdämpfung während des Zeitverlaufs zeigt.

8 zeigt Beispiele von möglichen Formen und Anordnungen von stoßdämpfenden Elementen, die in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können.

9(a) ist eine perspektivische Ansicht, die einen Hauptkörper einer elektronischen Vorrichtung zeigt und ein stoßdämpfendes Element, welches mit dem Hauptkörper in herkömmlichen elektronischen Geräten befestigt ist.

9(b) ist eine schematische Schnittansicht, die ein äußeres Gehäuse zeigt, welches an einem Hauptkörper einer elektronischen Vorrichtung in einem herkömmlichen elektronischen Gerät befestigt ist.

10(a) ist eine Flächenansicht, die ein äußeres Gehäuse zeigt, welches an einem Hauptkörper einer elektronischen Vorrichtung durch andere herkömmliche stoßdämpfende Elemente in elektronischen Geräten befestigt ist.

10(b) zeigt eine Anordnung von anderen herkömmlichen stoßdämpfenden Elementen, die eine Vibration und einen Stoß in elektronischen Geräten dämpfen.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

1 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Aufbau der Hauptteile eines Plattenlaufwerks zeigt, welches eine stoßdämpfende Zusammensetzung hat, und hier zur Erläuterung eines stoßdämpfenden Verfahrens von elektronischen Geräten in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung benutzt wird. Die Erläuterung des elektronischen Geräts wird durch Zitieren eines Magnetplattenlaufwerks durchgeführt.

In 1 ist ein Drehmagnet 4, der mit einer Vielzahl von magnetischen Polen magnetisiert ist, an einer unteren Innenoberfläche einer äußeren Grenze von einer Rotornabe 3 mit einer Presspassung, durch Kleben oder einem anderen bekannten Verfahren befestigt. Die Rotornabe 3 ist an einer drehbaren Welle 2 drehbar befestigt und wird durch ein Lager 1 gestützt. Stator 6 ist an einem Motorgehäuse 5 befestigt und liegt gegenüber einer inneren Grenzfläche des Drehmagnets 4, wobei der Stator 6 einen Statorkern 6a aufweist, welcher eine Vielzahl von Pol-Zahn-Teilen hat und jedes Pol-Zahn-Teil wird durch Spule 6b aufgewickelt. Wenn Strom an der Spule 6b angelegt wird, wird eine drehende Antriebskraft an dem Drehmagneten 4 erzeugt, die die Rotornabe 3 dreht. Ein Spindelmotor 7 wird dadurch gebildet.

Eine Magnetplatte 8 ist an dem Oberteil eines Flanschs der Rotornabe 3 angebracht und rotiert mit der Rotornabe 3.

Der Spindelmotor 7 ordnet eine Magnetplatte 8 daran an und ist an einem Träger 9 des Magnetplattenlaufwerks befestigt. Eine Platine 10 umfasst elektronische Schaltungen, welche für das Gerät benötigt werden, wie z.B. eine rotierende Regelschaltung und die Rotationskontrolle des Spindelmotors 7 und eine signalverarbeitende Schaltung, welche die Signale aufnimmt und die Signale von der Magnetplatte 8 wiedergibt, und ist an dem Träger durch ein Stützteil 11 befestigt. Eine Federung 13, ein schwenkbares Teil zur Positionierung eines Magnetkopfs 12 an einer vorbestimmten Verladeposition der Magnetplatte 8, wird an dem Träger 9 durch eine Säule 14 befestigt, so dass der Magnetkopf 12 einer Oberfläche von der Magnetplatte 8 gegenüberliegt. Der Magnetkopf ist ein Signalwandlungselement zur Aufnahme oder Wiedergabe von Signalen auf der Magnetplatte 8.

Ein oberes inneres Gehäuse 15 und ein unteres inneres Gehäuse 16 sind an einer äußeren Kante des Trägers 9 an einem Bereich befestigt, in welchem der Träger 9 nach oben oder nach unten gedreht wird, wodurch ein Magnetantrieb-Hauptkörper 17 gebildet wird.

Vier jeweils stoßdämpfende Elemente 18 sind an jeder der sechs Außenseiten des Magnetantrieb-Hauptkörpers 17 befestigt, eingeschlossen von dem oberen inneren Gehäuse 15 und dem unteren inneren Gehäuse 16, und das stoßdämpfende Element 18 grenzt an eine Innenfläche des äußeren Gehäuses 19, welches außerhalb des Hauptkörpers angeordnet ist, dadurch wird das Magnetplattenlaufwerkgerät gebildet. Die Anzahl der stoßdämpfenden Elemente 18, die an sechs Außenseiten des Magnetantrieb-Hauptkörpers 17 befestigt sind, ist nicht auf jeweils vier Teile beschränkt, und drei Teile sind an dem kleinsten Gehäuse zugelassen. Der Magnetantrieb-Hauptkörper 17 muss nicht notwendigerweise von dem oberen inneren Gehäuse 15 und dem unteren inneren Gehäuse 16 umschlossen werden und das stoßdämpfende Element 18 könnte direkt an dem Träger 9 befestigt sein, welcher an dem Ende gedreht wird.

Als nächstes wird das stoßdämpfende Element 18 unter Bezug auf 2 erläutert. 2a ist eine perspektivische Ansicht des stoßdämpfenden Elements 18, und 2b ist eine Seitenansicht des stoßdämpfenden Elements und zeigt den stoßdämpfenden Ablauf des Elements. Das stoßdämpfende Element 18 in 2a besteht aus einem herkömmlichen verfügbaren stoßdämpfenden Material und wird als stoßdämpfende Platte eingesetzt und wurde auf eine festgelegte Größe geschnitten. Als stoßdämpfende Platte kann ein Verbundelement aus einem stoßdämpfenden Grundteils 18a eingesetzt werden, eine dünne flache Platte aus einem flexiblen Harzmaterial, welches mit einem bestimmten Härtebereich beschaffen ist, wie z.B. Polyethylen, und ein stoßdämpfendes flexibles Teil 18b, ein sehr flexibles Material, welches mit einem Puffereffekt ausgestattet ist, zu einer zusammengesetzten geformten Einheit, die eine bestimmte Dicke hat.

In einem Raum zwischen dem inneren Gehäuse, welches aus dem oberen Gehäuse 15 und dem unteren Gehäuse 16 besteht, und dem Magnetantrieb-Hauptkörper 17 und dem äußeren Gehäuse 19 in 1, mit den Stirnflächen 21 und 22, die sich gegenüber liegen und vertikal zu einer Verbundebene in 2a sind, grenzen ein stoßdämpfendes Grundteil 18a und ein stoßdämpfendes flexibles Teil 18b, die aufeinander aufgebracht und zusammengesetzt verformt wurden, entsprechend an die Außenflächen des Magnetantrieb-Hauptkörpers 17 und die innere Oberfläche des äußeren Gehäuse 19. In diesem Zustand ist die Stirnfläche 21, eine der Stirnflächen des stoßdämpfenden Elements 18, an einem oberen inneren Gehäuse 15 und einem unteren inneren Gehäuse 16 befestigt, d.h., die Außenfläche des Magnetantrieb-Hauptkörpers 17 weist z.B. Kleber auf und eine andere Stirnfläche 22 ist an der inneren Oberfläche des äußeren Gehäuse 19 befestigt, ist aber nicht geklebt und wird in einem freien Zustand gehalten. Das stoßdämpfende Element 18 kann wahlweise an der inneren Oberfläche des äußeren Gehäuses 19 befestigt werden und an der äußeren Oberfläche des Magnetantrieb-Hauptkörpers 17 frei sein, oder es kann an beiden inneren Oberflächen des äußeren Gehäuses und der äußeren Fläche des Magnetantrieb-Hauptkörpers 17 befestigt sein.

Auf diese Weise wird das stoßdämpfende Element 18 durch eine zusammengesetzte Formgebung gebildet, wobei das stoßdämpfende Grundteil 18a einen bestimmten Härtebereich hat, und das stoßdämpfende flexible Teil 18b sehr flexibel ist und eine Pufferfähigkeit hat, und sowohl das stoßdämpfende Grundteil 18a als auch das stoßdämpfende flexible Teil 18b beide einen Stoß in einer parallelen Richtung in diesem Aufbau aufnehmen. Die Dicke des stoßdämpfenden Bereichs des stoßdämpfenden Elements 18 (das ist der Abstand zwischen Stirnfläche 21 und Stirnfläche 22 des stoßdämpfenden Elements 18) ist in einer angemessenen Größe ausgebildet. Bei der Aufnahme einer großen Belastung, dämpft in diesem Aufbau, obwohl sowohl das stoßdämpfende Grundteil 18a einen bestimmten Härtebereich hat als auch das stoßdämpfende flexible Teil 18b einen Puffereffekt hat, und der anfängliche Stoß in paralleler Richtung aufgenommen wird, das stoßdämpfende Grundteil 18a vor allem den Stoß, dann biegt sich das stoßdämpfende Grundteil 18a in seinem mittleren Bereich 181 in etwa dem mittleren Bereich des stoßdämpfenden Grundteils 18a, und dann knickt das stoßdämpfende Grundteil 18a an seinem Durchbiegungsteil neben dem mittleren Bereich 181, dämpft die Last der Belastung, wenn es nicht mehr in der Lage ist der Druckkraft standzuhalten, wie es in 2b dargestellt ist. Wenn eine Abstoßungskraft des stoßdämpfenden Grundteils 18a allmählich kleiner wird, dämpft anschließend hauptsächlich das stoßdämpfende flexible Teil 18b die Druckkraft. Das stoßdämpfende Grundteil 18a kann so aufgebaut sein, dass das stoßdämpfende Grundteil 18a einen bestimmten Härtebereich zwischen den beiden flexiblen Teilen hat, welche einen Puffereffekt haben, und die stoßdämpfenden flexiblen Teile 18b und 18c anfügt, wie in 2c gezeigt.

3 ist eine Zeichnung, die schematisch den Arbeitsmechanismus eines stoßdämpfenden Elements einer elektronischen Vorrichtung in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In 3a sind das äußere Gehäuse 19 und das obere innere Gehäuse 15 (oder es kann auch das untere innere Gehäuse 16 sein) parallel zueinander angeordnet. In der Darstellung ist das stoßdämpfende Element 18 als ein hartes Material dargestellt, welches den mittleren Bereich 181 des stoßdämpfenden Grundteils 18 verbindet und wird durch eine dicke Volllinie gekennzeichnet. Das stoßdämpfende flexible Teil 18b ist diagrammatisch als Feder dargestellt. In der 3b wird die Veränderung der Last von der Beanspruchung F, welche auf das stoßdämpfende Element 18 aufgebracht wird, und die Veränderungsrate P der Stoßdämpfungsfähigkeit des stoßdämpfenden Elements 18 über den Zeitverlauf dargestellt. Wenn im Wesentlichen eine große Beanspruchungskraft F auf das äußere Gehäuse 19 des Geräts aufgebracht wird, wie z.B. beim Herabfallen lassen des Gleichen, werden sowohl das stoßdämpfende Grundteil 18a als auch das stoßdämpfende flexible Teil 18b zum Zeitpunkt einer anfänglichen Phase der Belastung elastisch verformt. Deswegen behält die Veränderungsrate P der stoßdämpfenden Fähigkeit pro Zeit die Veränderung nahezu entlang der Linie F der Last von der Belastung, bis sie den Punkt U erreicht, wie in 3b dargestellt. Wenn die Belastungskraft F weiter ansteigt, und einen marginalen Punkt der linearen elastischen Verformungslinie überschreitet, beginnt das stoßdämpfende Grundteil 18a, welches aus einem harten Material besteht, sich in dem mittleren Bereich 181 durchzubiegen und zeigt Krümmungsverformungen. Dieses Phänomen kann in Betracht gezogen werden, da das stoßdämpfende Grundteil 18a sich ähnlich dem Durchbiegen in dem mittleren Bereich 181 verformt, und den Bereich zu einem Verbindungspunkt macht. In diesem Zustand der Krümmungsverformung verläuft die Veränderungsrate P der Stoßdämpfungsfähigkeit pro Zeit konstant ohne eine Veränderung, bis V in 3b erreicht wird.

Wenn die Belastungskraft F weiter ansteigt, und den Grenzwert des marginalen Biegungspunkts der Krümmungsverformung des stoßdämpfenden Grundteils 18a überschreitet, kann der stoßdämpfende Grundteil nicht mehr länger der Druckkraft standhalten und knickt an dem Biegungsteil neben dem mittleren Bereich 181, d.h. das stoßdämpfende Teil 18a biegt sich neben dem mittleren Bereich 181 und dämpft die Last der Belastung, wie in 2b gezeigt. (Dies wird als Zustand betrachtet, in dem das stoßdämpfende Grundteil 18a verformt wird und an den verbundenen mittleren Teil 181 durchgebogen wird, wie in der rechten Seite der 3a gezeigt. Zu diesem Zeitpunkt wird das stoßdämpfende Element 18 von einem Verformungswert &dgr; verformt). Anschließend, wenn die Abstoßungskraft des stoßdämpfenden Grundteils 18a zu der Belastung stufenweise verringert wird, und das stoßdämpfende flexible Teil 18b, welches einen Puffereffekt hat, stattdessen hauptsächlich die Belastungskraft dämpft, verringert sich die Veränderungsrate P der Stoßdämpfungseigenschaft allmählich, und verlagert sich zu der rechten Seite von V in 3b. Die Situation, in der die Belastungskraft F auf das stoßdämpfende Element 18 aufgebracht wird und die Veränderungsrate der Stoßdämpfungsfähigkeit pro Zeit P sich von U nach V bewegt, wird durch den folgenden Vergleich erläutert. Wenn ein Heber ein schweres Material anhebt, ist es zu Beginn schwer und eine große Leistung wird benötigt, um das Material anzuheben, entsprechend einem Ablauf von P von dem Anfang zu U in 3b, und nachdem das Material nach oben gehoben wurde, wird nur eine relativ geringe Leistung benötigt, um diesen Zustand zu erhalten, entsprechend einem Ablauf von P von U zu V in 3b.

Wie bereits erklärt wurde, ist das stoßdämpfende Element in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch eine zusammengesetzte Einheit des stoßdämpfenden Grundteils aufgebaut, welches aus einem Material gebildet ist, das einen bestimmten Härtegrad und eine Flexibilität hat, und dem stoßdämpfenden flexiblen Teil, welches aus einem sehr flexiblen Material gebildet ist, welches eine Pufferdämpfungseigenschaft in einer Einheit hat und wenn eine große Belastung aufgebracht wird, dämpft das stoßdämpfende Element die Belastungskraft durch Durchbiegen des stoßdämpfenden Grundteils in dem mittleren Bereich und knickt es in dessen Durchbiegungsbereich, und dämpft den Stoß der Belastung. Damit das stoßdämpfende Grundteil ohne Fehler in seinen mittleren Bereich nach der Aufnahme einer im Wesentlichen großen Belastung knickt, könnte das stoßdämpfende Grundteil mit einem Loch, einem Schnitt oder einer Kerbe ausgestattet sein.

Es ist z.B. möglich, die Durchknickung sicherzustellen, indem das Grundteil, wie in 4a gezeigt, mit einem Loch 182 in der Form eines Lochs in dem mittleren Bereich des stoßdämpfenden Grundteils 18a des stoßdämpfenden Elements 18 ausgestattet wird. Um das Durchknicken zu gewährleisten, ist es auch möglich, wie in 4b gezeigt, einen Schnitt 183 in einer Keilform in dem mittleren Bereich des stoßdämpfenden Grundteils 18a des stoßdämpfenden Elements 18 in vertikaler Richtung zu den längeren Seiten des Elements zu bilden. Genauso kann eine Kerbe 184 wie in 4c gezeigt, in einer Halbkreisform in dem mittleren Bereich des stoßdämpfenden Grundteils 18a des stoßdämpfenden Elements 18 erstellt sein. Solche stoßdämpfenden Elemente 18 können auch durch das Zusammenfügen von stoßdämpfenden flexiblen Teilen 18b aufgebaut sein, die einen Puffereffekt zwischen zwei stoßdämpfenden Grundteilen 18a haben und einen bestimmten Härtegrad haben, und mit einem Loch 182 in runder Form ausgestattet sind, und sie können zusammengesetzt geformt sein und eine Einheit bilden, wie in 4d gezeigt. In diesem Fall können die beiden Teile der stoßdämpfenden Grundteile 18a einen Schnitt oder eine Kerbe haben. Die Form des Lochs, des Schnitts und der Kerbe ist nicht auf die in 4 gezeigten begrenzt, aber ein in seinem Querschnitt halbzylindrischer Schnitt und eine dreieckige Kerbe sind zugelassen.

In 1 sind stoßdämpfende Elemente 18 gezeigt, welche an den Oberflächen des Magnetantrieb-Hauptkörpers 17 befestigt sind und parallel zueinander positioniert sind, wobei die Verbindungsebenen des stoßdämpfenden Elements, welches durch eine zusammengesetzte Formgebung eines stoßdämpfenden Grundteils 18a und eines stoßdämpfenden flexiblen Teils 18b hergestellt ist, die Anordnung des Elements ist jedoch nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Zum Beispiel kann eine Vielzahl von stoßdämpfenden Elementen 18 so angeordnet sein, dass zumindest eine Verbindungsebene der stoßdämpfenden Elemente 18, welche durch eine zusammengesetzte Formgebung eines stoßdämpfenden Grundteils 18a und eines stoßdämpfenden flexiblen Teils 18b hergestellt sind, nahezu vertikal oder in einem Winkel von 60° bis 120° zu einer der anderen Verbindungsebenen der benachbarten stoßdämpfenden Elemente sein kann wie es in 5 gezeigt ist. In der in 1 gezeigten Anordnung der stoßdämpfenden Elemente 18 besteht die Möglichkeit, wenn eine Belastungskraft mit einer Teilkraft praktisch in einer vertikalen Richtung zu der zusammengesetzten geformten Oberflächenpaarung des stoßdämpfenden Grundteils 18a und des stoßdämpfenden flexiblen Teils 18b aufgebracht wird, oder wenn ein stoßdämpfendes Grundteil 18a eines stoßdämpfenden Elements 18 nicht vertikal an einen Magnetantrieb-Hauptkörper 17 anstößt, dass das stoßdämpfende Element 18, welches die Belastungskraft aufnimmt, nicht in der Nähe des mittleren Bereichs des stoßdämpfenden Grundteils 18a knickt. Das stoßdämpfende Element 18 wird ähnlich wie beim Herabfallen unfähig sein, seine stoßdämpfende Fähigkeit vollständig zu entfalten. Durch den Einsatz der Anordnung der in 5 gezeigten stoßdämpfenden Elemente 18 wird jedoch dieser Zustand ähnlich des Herabfallens des stoßdämpfenden Elements 18 vor einem Schaden bewahrt, weil das stoßdämpfende Element 18 in der Nähe der Mitte des stoßdämpfenden Grundteils 18a knickt, um einen bevorzugten Aufbau der Elemente zu erproben, der die stoßdämpfende Fähigkeit entfaltet. Die Anzahl der stoßdämpfenden Elemente 18, die an einer Oberfläche befestigt werden, ist nicht auf drei oder vier Teile begrenzt, aber vorzugsweise werden, wie in 5 gezeigt, zumindest drei stoßdämpfende Elemente 18 angefügt.

Als nächstes werden die Wirkungen des stoßdämpfenden Elements durch das Aufzeigen der experimentellen Ergebnisse beschrieben. Zwei Arten der stoßdämpfenden Elemente mit unterschiedlichem Aufbau wurden für dieses Experiment erstellt. Eines ist ein stoßdämpfendes Element 42 mit einem herkömmlichen Aufbau, wobei ein stoßdämpfendes Grundteil 42a des stoßdämpfenden Elements 42 an einer äußeren Oberfläche des Magnetantrieb-Hauptkörpers (Testbaugruppe 41) und an einer inneren Oberfläche eines äußeren Gehäuses (Sockel 43) befestigt ist, und das stoßdämpfende Element 42b an der äußeren Oberfläche befestigt ist, so dass das stoßdämpfende Grundteil 42a und das stoßdämpfende flexible Teil 42b in Reihe angeordnet sind. Eine andere Anordnung ist ein stoßdämpfendes Element 47 in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein stoßdämpfendes Grundteil 47a und ein stoßdämpfendes flexibles Teil 47b parallel zueinander angeordnet sind. Diese Anordnungen sind in 6 gezeigt. Die Unterschiede der Stoßdämpfung in den beiden Anordnungen wurden untersucht und die gewonnenen Ergebnisse werden in 7 gezeigt.

6a ist eine schematische Seitenansicht, die ein Beispiel für ein Untersuchungsverfahren der Stoßdämpfungswirkung in dem herkömmlichen Aufbau der stoßdämpfenden Elemente zeigt. 6a zeigt das stoßdämpfende Verfahren, in welchem das stoßdämpfende flexible Teil 42b des stoßdämpfenden Elements 42 an einer Testbaugruppe 41 entsprechend einem Magnetplattenlaufwerk befestigt ist und ein stoßdämpfendes Grundteil 42a, das an einer Oberfläche eines Sockels 43 befestigt ist, der einem äußeren Gehäuse entspricht. Dadurch werden das stoßdämpfende Grundteil 42a und das stoßdämpfende flexible Teil 42b des stoßdämpfenden Elements 42 in Reihe angeordnet. Ein Schwingungssensor 44 ist oben auf dem Sockel 43 angeordnet, welcher dem äußeren Gehäuse entspricht, und ein Schwingungssensor 45 ist oben auf der Testbaugruppe 41 befestigt, die dem Magnetplattenlaufwerk entspricht und durch ein stoßdämpfendes Element 42 platziert wird. Mit diesem Aufbau wird der Sockel 43 aus einer Höhe von 100 cm in einer Richtung des Pfeils 46 fallen gelassen und die Veränderung der Stoßdämpfung während des Zeitverlaufs werden durch den Schwingungssensor 44 und den Schwingungssensor 45 aufgenommen.

6b ist eine schematische Seitenansicht, die ein Beispiel für ein Untersuchungsverfahren der stoßdämpfenden Wirkung bei dem Aufbau der stoßdämpfenden Elemente in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In diesem stoßdämpfenden Verfahren sind die stoßdämpfenden Elemente 47 zwischen einem Sockel 43 und einer Testbaugruppe 41 auf eine Art, wie in 5a gezeigt, angeordnet, wobei das stoßdämpfende Element 47 so angeordnet ist, dass ein stoßdämpfendes Grundteil 47a und ein stoßdämpfendes flexibles Teil 47b parallel zueinander angeordnet sind. Baugleich zur 6a ist ein Schwingungssensor 44 auf dem Sockel 43 entsprechend dem äußeren Gehäuse platziert und ein Schwingungssensor 48 ist auf der Testbaugruppe 41 entsprechend dem Magnetplattenlaufwerk platziert und durch ein stoßdämpfendes Element 47 platziert. Mit diesem Aufbau wird auch der Sockel 43 aus einer Höhe von 100 cm in der Richtung des Pfeils 46 fallen gelassen und die Veränderung der Stoßdämpfung während des Zeitverlaufs wird durch den Schwingungssensor 44 und den Schwingungssensor 48 aufgezeichnet. Die Höhe des stoßdämpfenden Elements 47 (ausgelegt zwischen dem Sockel 43 und der Testbaugruppe 41) ist die gleiche wie die des stoßdämpfenden Elements 42 in 6a.

7 zeigt die Ergebnisse, die mit diesen Aufbauten erzielt wurden und das Schaubild zeigt die Veränderungen der Stoßdämpfung während des Zeitverlaufs. In dem Schaubild steht die Ordinatenachse für G, den Ausgabewert des Schwingungssensors, und die Abszissenachse steht für den Zeitverlauf. In 7 zeigt die Kurve A (eine Kurve in einer dicken Volllinie) die Veränderung der Belastungskraft, die auf den Sockel 43 aufgebracht wird, der dem äußeren Gehäuse entspricht. D.h. die Veränderung des Wertes G, wird von dem Schwingungssensor 44 angegeben, der auf dem Sockel 43 installiert ist, der dem äußeren Gehäuse entspricht. Kurve B (eine Kurve, die von einer unterbrochenen Linie dargestellt wird) zeigt die Veränderungen der Stoßdämpfung während des Zeitverlaufs, welcher die Testbaugruppe 41 entsprechend dem Magnetantrieb-Hauptkörper, in dem herkömmlichen Stoßdämpfungsverfahren aufnimmt, wobei die stoßdämpfenden Elemente 42 wie in 6a gezeigt in Reihe eingesetzt werden, was die Veränderungen von G, dem Ausgabewert des Schwingungssensors 45, der auf der Testbaugruppe 41 entsprechend dem Magnetantrieb installiert ist, darstellt. Kurve C (eine Kurve, die von einer dünnen Volllinie dargestellt wird) stellt die Veränderung der Stoßdämpfung während des Zeitverlaufs dar, den die Testbaugruppe 41, welche den Magnetantrieb-Hauptkörper ersetzt, in dem stoßdämpfenden Verfahren aufnimmt, wobei die stoßdämpfenden Elemente 47 in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wie in 6b gezeigt in einem parallelen Aufbau eingesetzt werden, was die Veränderung von G, der den Ausgabewert des Schwingungssensors 48 darstellt, der auf einer Testbaugruppe 41 installiert ist, und den Magnetantrieb-Hauptkörper ersetzt.

In 7 stellt die Kurve B die Veränderung der Stoßdämpfung des stoßdämpfenden Elements 42 über den Zeitverlauf in dem herkömmlichen Aufbau dar, und zeigt in 6a, dass die stoßdämpfende Fähigkeit des flexiblen Teils 42b effektiv seine stoßdämpfende Fähigkeit während der anfänglichen Phase der Stoßaufnahme ausübt, und seine stoßdämpfende Fähigkeit in einem frühen Stadium zeigt, wenn jedoch die Belastungskraft sehr groß ist, wird das stoßdämpfende flexible Teil 42b stark durch die Belastung verformt und steigert seine federnde, abwehrende Kraft während des Zeitverlaufs, deswegen ist der Wert G, den die Testbaugruppe 41 entsprechend einem Magnetantrieb-Hauptkörper aufnimmt, gestiegen. Letztlich wird der Status der Stoßdämpfung fast identisch zu dem eines Festigkeitskontaktes sein (einem so genannten "bottoming"), und das meiste der stoßdämpfenden Fähigkeit ist verloren. Andererseits nehmen in dem Aufbau der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher die dämpfenden Elemente 47 wie in dem Fall der 6b angeordnet sind, das stoßdämpfende Grundteil 47a und das stoßdämpfende flexible Teil 47b einen Stoß in paralleler Richtung in dem anfänglichen Stadium der Aufnahme einer Belastung auf, und das stoßdämpfende Grundteil 47a entfaltet hauptsächlich seine elastischen Abwehrkräfte gegen die Belastung. Da der Wert G der Belastung ansteigt, wird das stoßdämpfende Grundteil 47a geknickt und ist nicht mehr in der Lage, die Druckkraft auszuhalten und verliert seine elastische Abwehrkraft, dann beginnt das stoßdämpfende flexible Teil 47b die Druckkraft durch die Verteilung auf die stoßdämpfenden Grundteile 47a aufzunehmen, wie durch Kurve C in 7 dargestellt. Somit wird in diesem Aufbau die Druckkraft über einen längeren Zeitverlauf aufgenommen, und deswegen wird der stoßdämpfende Effekt von diesem Verfahren nachweislich vergrößert als der in dem herkömmlichen stoßdämpfenden Verfahren, in welchem die stoßdämpfenden Elemente 42 in Reihe eingesetzt werden.

In 7 zeigt die Kurve A, dass der maximale Wert in etwa 4000 G ist (der G-Wert ist tatsächlich in etwa 8000 G, aber in der Kurve A ist er auf etwa 4000 G heruntergefiltert worden). Die Kurve B zeigt, dass ein maximaler Belastungswert (G-Wert) den die Testbaugruppe 41 (Magnetplattenlaufwerk) in dem herkömmlichen Aufbau der stoßdämpfenden Elemente 42 aufnimmt, in etwa 2200 G ist, wohingegen der maximale Belastungswert (G-Wert) der Testbaugruppe 41 (Magnetplattenlaufwerk) mit dem Aufbau der stoßdämpfenden Elemente 47 in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in etwa 1200 G ist, wie durch die Kurve C dargestellt ist, was so niedrig ist wie fast 55 % des Werts des Aufbaus übereinander und eine Effektivität der stoßdämpfenden Elemente 47, die parallel angeordnet sind, ist bewiesen. Dieser stoßdämpfende Ablauf arbeitet in gleicher Weise in jeder der beiden Richtungen einer Belastung, die durch Pfeilmarkierungen E und D in 1 gezeigt werden, und ein gleicher Effekt wird ungeachtet der Richtung der Belastung erreicht.

In der oben stehenden Beschreibung und in den Zeichnungen wird beispielhaft das stoßdämpfende Element in einer Quaderform beschrieben. Die Form des stoßdämpfenden Elements der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die Quaderform beschränkt und die stoßdämpfenden Elemente können in verschiedenen Formen eingesetzt werden, wie z.B. in der Form eines Zylinders, eines Halbzylinders, eines Ovalzylinders, eines Halbovalzylinders und vieleckige Prismen, wie in 8 dargestellt. Solche stoßdämpfenden Elemente können durch die zusammengesetzte Formgebung oder durch Verkleben von einem stoßdämpfenden flexiblen Teil – ein sehr weiches Material, welches eine Pufferfähigkeit hat und in einer relativ langen Form vorliegt, wie z.B. in der Form eines Zylinders, eines Halbzylinders, eines Ovazylinders, eines Halbovalzylinders und eines vieleckigen Prismas, und ein stoßdämpfendes Grundteil – eine dünne Platte, die aus einem Harzmaterial hergestellt ist, die einen bestimmten Härtebereich und eine Flexibilität hat, wie z.B. Polyethylen, und in bestimmte Breiten und Dicken geschnitten wird. Bei der Herstellung des stoßdämpfenden Elements wird es bevorzugt, dass das stoßdämpfende Grundteil an einem Bereich befestigt wird, der weniger als die Hälfte des Umfangsdurchmessers oder Umfangslänge des stoßdämpfenden flexiblen Teils hat. In 8 sind drei Teile oder vier Teile der stoßdämpfenden Elemente in unterschiedlichen Formen beispielhaft angeordnet, um einen Hauptkörper eines elektronischen Geräts bereitzustellen, aber eine Kombination von anderen als diesen Beispielen kann ohne Probleme gewählt werden.

In der oben stehenden bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Magnetplattenlaufwerk als Beispiel oder zur Erklärung beschrieben, aber die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nicht auf das Magnetplattenlaufwerk beschränkt, und die Erfindung ist auch in einem optischen Plattenlaufwerk, einem optischen Magnetplattenlaufwerk oder in anderen elektronischen Vorrichtungen verwendbar und als tragbares Gerät einsetzbar.

Wenn eine extrem große Belastungskraft aufgebracht wird, und das stoßdämpfende Grundteil des stoßdämpfenden Elements zur Dämpfung der Belastung knicken muss, wird die Stoßdämpfungsfähigkeit des stoßdämpfenden Elements nicht ausreichen. In diesem Fall ist es empfehlenswert, einen Sensor an dem stoßdämpfenden Element anzubringen, der das Knicken eines stoßdämpfenden Elements überwacht. Eine Gegenmaßnahme wird durch den Einsatz eines elektronischen Geräts mit einem Anzeigesystem erbracht, welches auf den Austausch des stoßdämpfenden Elements auf der Grundlage des Signals drängt, das das Knicken des Elements anzeigt.

Wie oben beschrieben, werden das stoßdämpfende Verfahren und die elektronische Vorrichtung, welches das Verfahren einsetzt, in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt. In dem Verfahren ist die elektronische Vorrichtung in der Lage, einen kleineren stoßdämpfenden Effekt zu haben, aber relativ dazu eine größere stoßabwehrende Kraft in einem anfänglichen Stadium der Belastung aufzunehmen, und eine größere stoßabwehrende Kraft aber einen kleineren stoßdämpfenden Effekt nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne aufzuweisen, dadurch ist die elektronische Vorrichtung in der Lage, eine Druckkraft für einen relativ langen Zeitverlauf aufzunehmen, wenn sie einer großen Belastung unterworfen wird, wie z.B. beim Herhabfallenlassen der Vorrichtung während des tragbaren Einsatzes. Auch wenn die Vorrichtung auf eine raue Belastung gerichtet ist, wird die Vorrichtung dementsprechend davor geschützt, einen beträchtlichen Schaden zu nehmen, und es wird eine herausragende Stoßdämpfungsfähigkeit geboten.

Erläuterung der industriellen Einsatzfähigkeit der Erfindung

Wie obenstehend beschrieben, umfasst die vorliegende Erfindung ein stoßdämpfendes Element, ein stoßdämpfendes Verfahren und ein elektronisches Gerät, welches diese einsetzt. Das stoßdämpfende Element wird aus einem stoßdämpfenden Grundteil und einem stoßdämpfenden flexiblen Teil zusammengesetzt, wobei die Dicke des stoßdämpfenden Grundteils kleiner ist als die des stoßdämpfenden flexiblen Teils und das stoßdämpfende Grundteil an einem Durchbiegungsteil knickt, wenn eine Belastung aufgenommen wird. Eine Vielzahl von solchen stoßdämpfenden Elementen ist zwischen einem Hauptkörper einer elektronischen Vorrichtung und einem äußeren Gehäuse angeordnet, oder zumindest drei Teile der stoßdämpfenden Elemente sind zwischen den Oberflächen einer Außenseite des Hauptkörpers einer elektronischen Vorrichtung und einer Innenseite des äußeren Gehäuses angeordnet.

Die Erfindung verwirklicht einen großen Effekt durch die Bereitstellung eines stoßdämpfenden Elements, welches eine hervorragende stoßdämpfende Fähigkeit hat, welches auch, wenn es auf eine große Belastung gerichtet ist, eine Druckkraft im Wesentlichen über einen langen Zeitverlauf standhält, und hilft, die Belastung auf eine im Wesentlichen kleine Belastung zu verringern, die der Hauptkörper eines elektronischen Geräts aufnimmt und verhindert eine ernsthafte Beschädigung des Hauptkörpers eines elektronischen Geräts; und ein stoßdämpfendes Verfahren in elektronischen Geräten, die die Elemente einsetzen.

Das elektronische Gerät verwendet das stoßdämpfende Element und das stoßdämpfende Verfahren wird mit einer großen Stoßdämpfungsfähigkeit ausgestattet. Der Hauptkörper des Geräts wird vor dem Empfang einer großen Druckkraft bewahrt und vor einer verhängnisvollen Beschädigung geschützt.

1
Lager
2
drehbare Welle
3
Rotornabe
4
Drehmagnet
5
Motorgehäuse
6
Stator
6a
Statorkern
6b
Spule
7
Motor
8
Magnetplatte
9
Träger
10
Platine
11
Stützteil
12
Magnetkopf
13
Federung
14
Säule
15
oberes Innengehäuse
16
unteres Innengehäuse
17
Magnetantrieb-Hauptkörper
18, 42, 47, 62
stoßdämpfendes Element
18a, 42a, 47a
stoßdämpfendes Grundteil
18b, 42b, 47b
stoßdämpfendes flexibles Teil
19, 71, 103
(Verkleidung) äußeres Gehäuse
21, 22
Stirnfläche
41
Testbaugruppe
43
Sockel
44, 45, 48
Schwingungssensor
46
Pfeil
61
Hauptkörper elektronische Baugruppe
72, 101
elektronische Baugruppe
102
stoßdämpfender Gummiisolator
121, 411
erstes stoßdämpfendes Element
122, 412
zweites stoßdämpfendes Element
141
Plattenelement
181
Mittelteil


Anspruch[de]
Ein stoßdämpfendes Element weist ein stoßdämpfendes Grundteil (18a) und ein stoßdämpfendes flexibles Teil (18b) auf, wobei das stoßdämpfende Grundteil (18a) und das stoßdämpfende flexible Teil (18b) so angeordnet sind, dass ihre langen Seiten im Wesentlichen parallel zu einer Richtung einer Belastungskraft sind, und der stoßdämpfende Grundteil (18a) eine Härte hat, die größer ist als die des stoßdämpfenden flexiblen Teils (18b); dadurch gekennzeichnet, dass das stoßdämpfende Grundteil (18a) eine geringere Dicke hat als das stoßdämpfende flexible Teil (18b) und dass das stoßdämpfende Grundteil (18a) einen Durchbiegungsteil bildet, welcher senkrecht zu der Stoßrichtung ist, und an dem Durchbiegungsteil des stoßdämpfenden Grundteils (18a) beginnt zu knicken, um so einen Stoß zu dämpfen, wenn eine Belastung aufgenommen wird. Das stoßdämpfende Element gemäß Anspruch 1, wobei das stoßdämpfende Grundteil (18a) in der Richtung seiner Wirkbreite schmal ist, welche vertikal zu der langen Seite des stoßdämpfenden Grundteils ist. Das stoßdämpfende Element gemäß Anspruch 1, wobei das stoßdämpfende Grundteil in der Richtung seiner effektiven Dicke dünn ist, welche vertikal zu der langen Seite des stoßdämpfenden Grundteils ist. Eine elektronische Vorrichtung umfasst mindestens ein stoßdämpfendes Element gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3. Die elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 4, worin zumindest drei Teile der stoßdämpfenden Elemente (18) zwischen einer Ebene eines Hauptkörpers (17) der Vorrichtung und einer Ebene eines ein äußeres Teil bildendes Element (19), welches die Vorrichtung verkleidet, angeordnet sind. Die elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 4, worin die stoßdämpfenden Elemente (18) zwischen einer Ebene eines Hauptkörpers der Vorrichtung (17) und einer Ebene eines ein äußeres Teil bildendes Element (19), welches die Vorrichtung verkleidet, angeordnet sind, wobei ein Winkel der Ebenen vertikal zu einer Anschlussebene zwischen dem stoßdämpfenden Grundteil (18a) und dem stoßdämpfenden flexiblen Teil (18b) eines angrenzenden stoßdämpfenden Elements (18) mindestens 60° und höchstens 120° ist. Die elektronische Vorrichtung gemäß einer der Ansprüche 4 oder 5, wobei das stoßdämpfende Element (18) an einer der äußeren Flächen des Hauptkörpers (17) der Vorrichtung und an einer Innenfläche des äußeren Gehäuses befestigt ist. Die elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei das stoßdämpfende Element quaderförmig, zylindrisch, halbzylindrisch, ovalzylindrisch, halbovalzylindrisch oder ein vieleckiges Prisma ist, wobei eine Oberfläche des stoßdämpfenden Elements die das stoßdämpfende Grundteil (18a) hat, parallel zu der Anschlussebene zwischen dem stoßdämpfenden Grundteil (18a) und dem stoßdämpfenden flexiblen Teil (18b) ist. Die elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Oberfläche des stoßdämpfenden Elements (18) die das stoßdämpfende Grundteil (18a) hat, welches an einer Begrenzung des stoßdämpfenden Elements (18) ist, einen äußeren Durchmesser oder eine äußere Umfangslänge der Oberfläche hat, die kleiner ist als die Hälfte eines äußeren Durchmessers oder einer äußeren Umfangslänge des stoßdämpfenden Elements (18).






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