JP2007173541A - 組立性・保守性を両立させた電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フレームに複数のユニットを組付け、かつ、そのフレームを複数連結して設置するディスクアレーのごとき装置に於いて、装置の中央部に設置された配線ユニットなどの全てのユニットを、フレーム前面または背面から取付け・取外しができる電子装置を提供する。
【解決手段】 配線などを主体とするバスバーユニット１を、本来の機能を持つ本体部１ａと、装置への取付け機能を持つブラケット部１ｂに分け、バスバーユニット正面（矢印Ｘ方向）から着脱可能な方法で一体化する。組立時には、バスバーユニット１をそのブラケット部１ｂでバッテリーユニットシェルフ２へ装置側面より取付ける。その後のフィールド設置状態での該ユニットの取外しおよび取付けは、バスバーユニット本体１ａとブラケット部１ｂの結合を、装置正面または背面から解除および結合することにより、バスバーユニット本体１ａのみの取外しおよび取付けを行なう。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数のユニットを一つの筐体に収納した装置の構造および組立・保守・交換方法に関し、特に、筐体を複数個連結し、装置の前後面から保守・交換を行なうタイプの電子装置の構造、および、組立・保守・交換方法に関する。

図４は、フレームに複数のユニットを取付けた電子装置の従来例として、ディスクアレー装置（大容量ランダムアクセス記憶装置）の正面図（Ａ）、右側面図（Ｂ）、背面図（Ｃ）、左側面図（Ｄ）を示す。図５に、そのフレームを複数結合した状態、すなわち、フィールドに設置され使用される時の状態を示す。
ディスクアレー装置は、一般にほぼ直方体の鉄製フレーム（ＦＲ）１１の中に多くのユニットが組込まれている。正面から見ると、記憶装置であるＨＤＤの集合体（ＤＥ）１２、サーバとのインターフェースや装置全体の制御機能を持つコントローラ（ＣＭＵ）１３、ＣＭＵ用電源装置（ＰＳＵ）１４、バッテリーユニット（ＢＵ）１５、ＣＭＵ用のＡＣ電源引込み口（ＡＣＩ）１６などがある。背面から見ると、各ＤＥ用電源を含むコントローラ（ＤＥＣ）１７、各ＤＥＣの結合切替え用ルータ（ＲＴ）１８、各ＤＥ用のＡＣ電源取り込み口（ＡＣＳ）１９、サーバとの電源連携ユニット（ＳＣＣＩ）２０などがある。これらユニットは、装置の保守やインターフェース結線、電源引込みなどが必要なため、図５の設置状態でも装置前面、背面からアクセスできる位置に配されている。
左側面から見ると、ＢＵ１５と、ＡＣＳ１９やＳＣＣＩ２０の間に挟まれた隙間部分にバスバーユニット１があり、ＢＵシェルフ２の側面に螺着されている。ＢＵ１５は電源を供給するのみでなく、バッテリーの状態を示す各種制御信号も出力する。バスバーユニット１はバッテリーの出力を一纏めにしてＰＳＵ１４やＡＣＳ１９に繋げると共に、バッテリーの各種制御信号をＣＭＵ１３へ送り、あるいは、ＣＭＵ１３からの各種信号を他のユニットへ伝送する線路も担っている。
フレームの組立は、装置製造効率の点から、各ユニット毎にサブアセンブリとして結線やコネクタ類を実装し、各ユニットをフレームに実装後、相互接続のコネクタ接続などを行なう。バスバーユニット１もユニット内配線やコネクタ実装を終了させ、組立の最終段階で上記隙間部分にフレーム側面から挿入し、ＢＵシェルフ２に側面から螺着される。このため、フィールドに設置された状態での装置前背面からの脱着は至難である。バスバーユニット１はほとんどが線材やコネクタで構成されており、従来は、通常の使用状態では原則として保守・交換などの必要がないと考えられていたからである。
このように、複数個のユニットを一つのフレームに組み込み内部配線を行い、かつ、装置の前面や背面のみからユニットの保守などを行なう装置の配線の処理に関しては、各ユニット側面とフレーム側面の間にスペースを確保し、そこにケーブルを収納する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
この方法では、特許文献１の図３に見るように、各ユニット側面とフレーム側面の間にケーブル（バスバーユニット１相当品）を通し、ケーブルを前面に引き出してユニットとの接続を装置正面から行なう。それを実現するため、同文献の図４との対比で分かるように、ユニット側面に付加的スペースを設けている。
特許第２８２９１７２号公報（第４頁、図３、図４）

最近は、バッテリーの高性能・高機能化のため、バッテリーが小型化すると同時に、先に述べたように多くの信号線がバッテリーから出るようになった。おのずとコネクタも小型化、配線密度も上がり、バスバーユニット１でもホイスカによる短絡や線材の断線など、不測の障害が発生するリスクが上昇、バスバーユニット１の設置場所での保守・交換のニーズが出てきた。ディスクアレー装置は、オンラインの重要なシステムに用いられ、万一の停電時などにも一定時間の稼動の継続が必須であるため、バッテリーバックアップ系は重要な機能担っているからである。
一方、先に述べたように、図５に示すような使用のため設置された状態では、端部の１台を除いては、バスバーユニット１の取付け・取外しは、図５に示す一連の装置列から当該フレームを引き出してやらなければならない。対象フレームと他フレームの機械的連結やフレーム間結線を外して引き出すという、システム全体に影響する大掛かりな作業が必要になる。
特許文献１に示される方法では、装置側方に付加的スペースを用意する必要があり、装置幅の拡大に繋がる。
このような状況から、本発明の目的は、装置を大きくすることなく、その組立容易性を維持しながら、そのフィールド設置状態ではフレーム背面からアクセスし、バスバーユニット１の取付け・取外しができる電子装置を提供することにある。

装置サイズや組立作業の効率を維持したまま、保守・交換の作業を可能とするため、図１に示すように、バスバーユニット１をコネクタや配線など本来の機能を保持する本体部１ａと、装置への取付け機能を持つブラケット部１ｂに分け、バスバーユニット正面（矢印Ｘ方向）から着脱可能な方法で一体化した構造とする。ブラケット部１ｂは少なくとも１箇所は所定の角度に折り曲げられた板状であり、このブラケット部を用いてバスバーユニット１をＢＵシェルフ２に装着する。
組立時には、図２に示すように、バスバーユニット１をそのブラケット部１ｂでＢＵシェルフ２へ装置側面より取付ける。一方、その後のフィールドに設置された状態での該ユニットの取外しおよび取付けは、バスバーユニット本体１ａとブラケット部１ｂの結合を解除および結合することにより、バスバーユニット本体１ａのみの取外しおよび取付けを行なう。
また、上記ブラケット１ｂは、図３に示すように、ブラケット１ｂと一体に構成された爪（例えば、板の抜き曲げ加工による爪）７、および、該爪７と併用されブラケットを他の構造体に固定をするためのネジ止め孔８などを持ち、所定の角度に少なくとも１回は折り曲げられた板状の構造とする。

バスバーユニット１を、その本体部分１ａとブラケット部１ｂに分け、バスバーユニット正面（Ｘ方向）から着脱可能な方法で一体化した構造とし、ブラケット部１ｂは少なくとも１箇所は所定の角度に折り曲げられた板状とすることにより、組立時のバスバーユニット１の組付け方向と、保守時の着脱方向を所定の角度（ここでは略９０度）変えることがでる。これにより、余分なスペースを追加することなく、最適なユニット配置と組立効率を維持したまま、装置の設置状態での該ユニットの実質的な保守・交換が可能となる。更に、装置列から当該フレームを引き出す必要が全くなくなったため、装置側面を広く金属板で覆い、フレーム間の電波シールドをすることも容易となる。
組立時にはバスバーユニット本体１ａとブラケット部１ｂを一体としたまま、従来と全く同じ手順でフレーム側面から組み付ける一方、保守時にはブラケット部１ｂをフレームなどと一体のものとして扱い、バスバーユニット本体部１ａとブラケット部１ｂとを着脱することにより、装置のフィールド設置状態でのバスバーユニット本体部１ａの保守・交換が可能となる。
該ブラケット１ｂは実質的に板状（板金に限定されるものではない）であり、一体に構成された爪７と、例えばネジ止め孔８を併用することにより、適切な固着性が確保できると共に、ネジ締め削減が可能となり、組立・保守・交換の作業性が向上する。

図１に本発明を適用したバスバーユニット１の実装状況の斜視図を示す。フレーム内の各ユニットの構成や配置は、基本的に従来例に述べたものと同様である。本発明の適用は、バスバーユニット１をＢＵシェルフ２に取付ける部分（⇒印図の部分）にある。
バスバーユニット１には、ＢＵシェルフ２に搭載された複数のＢＵ１５（本図には示さず）と結合され、電力や各種制御信号を伝達するコネクタ郡、ＡＣＳ１９への電源供給用コネクタ郡、ＣＭＵ１３への電源供給やバッテリーからの制御信号伝達をするコネクタ郡（ＣＮ）１０、上位サーバとＣＭＵ１３間の電源制御信号送受信を媒介するコネクタ群、および、それらを結合するケーブル類が本体部基板５に取付けられ一体となった縦長の構造である。
バスバーユニット１は本体部１ａとブラケット部１ｂで構成され、ブラケット部１ｂは長い板金をほぼ直角に長手方向と平行に折り曲げられた形をしている（図３参照）。ブラケット部の折り曲げられた一方の本体取付け部３が本体部基板５と結合されているが、この結合は、本体部基板５に設けられた爪６（後述するブラケット部爪７と同様な爪）と、ユニット正面側（矢印Ｘ方向）からのネジ止めにより行なわれる。
ブラケット部１ｂの他方の板面であるフランジ部４は、装置側面と平行方向にＢＵシェルフ２の側に突出しており、５つのネジ孔がある。バスバーユニットの組み付けは、図２組立時に示す様に本体部１ａとブラケット部１ｂを一体とした状態で装置側面から矢印Ｙ方向に挿入し、フランジ部４をＢＵシェルフ２に螺着することにより行なう。後述するブラケット部爪７は、フランジ面４側から見て奥側にあり、これらの爪７をＢＵシェルフ２のしかるべき孔（図示せず）にはめ込み、フランジ４面に用意されたネジ止め孔８でバスバーユニット１をしっかり固定する。組立はフレーム単体で行なうので、装置側面からの作業は何ら問題ない。さらにその後、必要に応じ、装置相互間の電波の影響を遮断するため、側面の大半に渡りシールド用の板金で覆うことも可能である。
装置のフィールドでの設置では、図５に示すように、一般的には複数のフレームの側面を結合、長い壁のような状況になる。より多くの記憶容量をより小さいスペースに設置するためにこのような形態をとる。この状況では、前後からのみ各ユニットの保守・交換が可能であり、側面からの保守や交換はほとんどできない。
この状態でバスバーユニット１の交換が必要となった場合は、図１から分かるように、装置背面にあるＡＣＳ１９、ＣＮ１０やＳＣＣＩ２０を外して行なう。バスバーユニット１の障害頻度は低いので、この程度の手間は許容される。ＡＣＳ１９やＳＣＣＩ２０を外した後、図２保守時に示すように、ユニット本体部１ａとブラケット部１ｂの結合ネジを装置背面から外し、ブラケット部１ｂをＢＵシェルフ２に残したまま爪６の引っ掛けを外し、ユニット本体部１ａを矢印Ｚ方向へ取出す。再度取付ける場合は、取外しと全く逆の手順で行なう。ブラケット部１ｂは板金のみであり保守の可能性がないので、ユニット本体部１ａを着脱するだけで、本来の保守の目的は十分達成される。
今まで述べたように、作業効率の改善にはブラケット部１ｂの形も影響する。図３に、爪７とネジの併用のためのブラケット１ｂの例を示す。曲げの角度や箇所数は９０度１箇所とは限らず、必要な角度、必要な箇所曲げることで、より複雑な構成や状況に対応できる。図３拡大に示すように、爪７はブラケット部の板面３を抜き曲げし構成する。作業効率向上のためには、手の届き難い奥の方はネジ止めを避け、爪７を用い部品を固定することが有効である。
上記述べたように、本発明の採用により、ユニットを一つのフレームなどに実装した電子装置であり、複数フレームの側面を結合して設置するものにおいて、装置のサイズを大きくすることなく、組立の容易性を維持したまま、従来は保守を想定していなかったユニットに対しても、装置前面や背面からの保守・交換が可能となり、今後の装置の一層の高機能化・高性能化に対応することができるようになった。

本発明を適用したバスバーユニットの組立てられた状況を示す図である。 本発明を適用したバスバーユニットの組付け方向、および、設置状態での取外し方向を示す図である。 本発明を適用したブラケットの例を示す図である。 ディスクアレー装置の正面図、背面図、側面図の一例を示す図である。 ディスクアレー装置の複数のフレームが結合され、一般にフィールドで使用される状況の外観例を示す図である。

符号の説明

１ バスバーユニット
１ａ バスバーユニット本体部
１ｂ バスバーユニットブラケット部
２ ＢＵシェルフ
３ ブラッケト部本体取付け部
４ ブラッケト部フランジ部
５ バスバーユニット本体基板
６ 基板部に設けられた爪（３箇所）
７ ブラケット部に設けられた爪（６箇所）
８ ブラケット部に設けられたネジ孔（５箇所）

Claims (5)

1. ユニットをフレームまたは該フレーム内に実装された他のユニットに装着してなる電子装置において、少なくとも１つのユニットをその本体部とブラケット部とに分け、それらを着脱可能な方法で一体とした構造とすると共に、該ブラケット部は少なくとも１箇所は所定の角度に折り曲げられた板状であり、該ユニットが該ブラケット部でフレームまたは該フレーム内の他のユニットに装着されたことを特徴とする電子装置。
2. 上記ユニットが、配線やコネクタなど、ユニット間の電気的接合を主な機能とするバスバーユニットである、第１項記載の電子装置。
3. ユニットがフレームまたは該フレーム内に実装された他のユニットに装着され、該ユニットは、その本体部とブラケット部とに分けられ、かつ、それらが着脱可能な方法で一体となった構造であり、ブラケット部の少なくとも１箇所は所定の角度折り曲げられた板状である電子装置において、その一体となったユニットを、ブラケット部でフレームまたはフレーム内の他のユニットへフレーム側面から取付ける、電子装置の組立方法。
4. ユニットがフレームまたは該フレーム内に実装された他のユニットに装着され、該ユニットは、その本体部とブラケット部とに分けられ、それらが着脱可能な方法で一体となった構造であり、ブラケット部の少なくとも１箇所は所定の角度折り曲げられた板状で、該一体となったユニットが、そのブラケット部でフレームまたはフレーム内の他のユニットへ取付けられた電子装置において、装置使用のための設置状態での該ユニットの取外しおよび取付けを、装置前面または背面から該ユニットとブラケット部の結合を解除および結合することによりに行なう、電子装置の保守・交換方法。
5. ブラケットと一体に構成された爪、および、該爪と併用されブラケットを他の構造体に固定をするためのネジ止め孔またはネジ孔を持ち、所定の角度に少なくとも１回は折り曲げられた板状の構造である、請求項１記載の電子装置に用いるブラケット。
   

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