JP2001202767A - ディスクアレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各々がディスクモジュールを含む活線挿抜可能
ディスクトレイを複数搭載し、かつディスクモジュール
が発生する回転振動に耐えうる筐体構造を有する安価で
小型のディスクアレイ装置を提供する 【解決手段】ディスクケースの天板又は底板と左右の側
板とに各々のピッチを合わせた凹凸部を２カ所設け、天
板又は底板の凹部内側にダボ等の位置固定機構を設け、
そこにレールを等ピッチで取り付ける。このレールに入
り込むようにディスクトレイを作製しこのトレイの片側
に板バネを設け嵌合密度を保つようにする。天板レール
前面に折り曲げ部を設置し、レールと天板間にスペース
を作りその中をスライドするようにロックプレートを配
したところへ、天板とロックプレートにロック穴を設け
トレイの外形寸法を変更することなくトレイの上部に突
出する突起を設け、ロック穴周辺の板が入り込む切り欠
きを設ける

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータ本体も
しくは複数の磁気ディスク装置、コントローラ及び電源
等からなる外部記憶装置に関し、特に、複数の磁気ディ
スク装置とコントローラ等をモジュール化して搭載する
ディスクアレイ装置及びその筐体構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術における磁気ディスク装置の回
転振動への対策として、特開平１１−２３２８６０号公
報記載の技術のように、磁気ディスク装置とＨＤＤトレ
イのような外部装置への装着部材との間に緩衝材を挟み
直接振動が伝わらないような嵌合結合による接続を用い
た方法が知られている。

【０００３】また、活線挿抜を前提としたシステムにお
いて振動を抑えるためには、磁気ディスク装置をＨＤＤ
トレイに組込みモジュール化し匡体に固定すれば可能で
ある。特開平１１−２３２８５６号公報記載の技術にお
いては、磁気ディスク装置を含むモジュールに複数階寸
法が変化する凸部を設け、筐体側にこの凸部を挟み込む
案内部を設け、モジュールを筐体に固定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前者の緩衝材を挟んで
直接振動が伝わらないようにする方法は比較的安価に実
現できるが、近年の磁気ディスク装置の高回転化に伴う
振動に対する配慮がされておらず振動抑止の点で限度が
ある。

【０００５】また、後者のモジュールの凸部を筐体側の
案内部で挟み込む構造の場合、ＨＤＤトレイを実装する
シャーシが複雑となり装置として割高になるとともに、
近年の装置小形化に対する配慮がされていない。

【０００６】本発明の目的は、複数のディスクモジュー
ルを同一筐体内に搭載する場合や中央処理装置を含むシ
ステム装置の内部に複数のディスクモジュールを搭載す
る場合に、各々がディスクモジュールを含むディスクト
レイを複数搭載し、各ディスクトレイがレール構造によ
り容易に活線挿抜可能で、かつディスクモジュールが発
生する回転振動に耐えうる筐体構造を有する安価で小型
のディスクアレイ装置及びその筐体構造を提供すること
に有る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のディスクアレイ装置は、各々がディスクモ
ジュールを含む複数のディスクトレイと、前記複数のデ
ィスクトレイを実装搭載するためのディスクケースとを
有し、前記ディスクモジュールは、ディスク装置と、前
記ディスク装置の信号を授受するためのコネクタとを含
み、前記ディスクケースは、凸部及び凹部とが交互に形
成された天板、側板及び底板の板金が結合されて構成さ
れ、前記複数のディスクトレイの各々を実装搭載するた
めにディスクトレイのサイズに合わせたディスクレール
が該ディスクケースの内部に接合配置されている。

【０００８】すなわち、ディスクケースの天板又は底板
と左右の側板とに各々のピッチを合わせた凹凸部を２箇
所設け、天板又は底板の凹部内側にダボ等の位置固定機
構を設け、そこにレールを等ピッチで取り付ける。ま
た、レールに入り込むようにディスクトレイを作製しこ
のディスクトレイの片側に板バネを設け嵌合密度を保つ
ようにする。

【０００９】前記ディスクケースを構成する板金に交互
に形成された凸部及び凹部は、フレーム剛性を大きくす
るように働き、ディスク装置の回転振動の伝搬を抑止す
る。これにより、１万回転を超えるディスク装置の高回
転数化に伴い発生する自己振動の伝搬を抑制し、ディス
ク装置のリトライ回数の低減による大幅な信頼性向上を
図ることができる。

【００１０】また、左右の前記側板の凹部のカット寸法
に前記天板及び前記底板の各々の凹部を合致させる。こ
れにより、板金製作時（接合）時の天板と底板の間隔制
度を向上させることができる。

【００１１】また、凹部に筐体取付穴を設け、筐体取付
用ネジの頭の高さが前記凸部の高さ以下となるようにす
る。これにより、ディスクケースの幅あるいは高さを最
小限に抑えることができ、構造部品の簡素化及び省スペ
ース化を図ることができる。特に、筐体内に実装される
各装置の大きさが規格化されたラックマウント型あるい
はキャビネット型のＰＣサーバ等の情報処理装置に実装
されるディスクアレイ装置やシステム装置に適用すれ
ば、これらの装置の幅あるいは高さを例えば３Ｕ＝１３
３．３５ｍｍに押さえることができる。また、幅及び高
さを標準化することにより、縦置き・横置き双方に対応
可能となる。

【００１２】前記凸部及び前記凹部は、前記天板と前記
底板、左右の前記側板が各々対称な形状となるように形
成され、前記ディスクレールは前記天板及び前記底板の
凹部に前記ディスク装置の厚さに応じた取付間隔で接合
配置可能とする。例えば、１インチ厚又は１．６インチ
厚のディスク装置を複数台搭載可能とすることができ
る。

【００１３】前記ディスクトレイは側面に把手を備るこ
とにより、ディスクトレイのディスクケースへの挿抜を
容易に行うことができる。

【００１４】また、前記ディスクレールは前記ディスク
トレイをロックするためのロック穴を備え、前記ディス
クレールと該ディスクレール取付けられる前記凸部との
隙間内にロックプレートを配置して１つのキーで連動さ
せて複数のディスク装置を施錠可能とする。すなわち、
天板レール前面に折り曲げ部を設計。レールと天板間に
スペースを作りその中をスライドするようにロックプレ
ートを配する構造とする。また、天板とロックプレート
にロック穴を設けＨＤＤトレイの外形寸法を変更するこ
となくＨＤＤトレイの上部に突出する突起を設け、ロッ
ク穴周辺の板が入り込む切り欠きを設ける。

【００１５】さらに、天板又は底板の背面にＳＣＳｉプ
レーン基板取付部位を配する構造とすることにより、ス
ペース効率良く、ＳＣＳｉプレーン基板を取付けること
ができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例のＲＡＩ
Ｄディスク装置を図を参照して詳細に説明する。

【００１７】図１はＲＡＩＤディスク装置全体の構造を
示すものである。筐体１は１９インチラックキャビネッ
ト等に実装するもので、前面にＨＤＤトレイ３が合計１
２台実装されている。１２台のＨＤＤトレイ３は図２に
示すように２台のＲＡＩＤケース２の各々に各６台づつ
搭載される。図１において、右端ＨＤＤトレイ３は前方
にスライドされて外された状態にある。このＨＤＤトレ
イ３はＡＢＳ等のプラスチック材料からなるトレイフロ
ントベゼル３２と、亜鉛メッキ鋼板等の板金材料からな
るトレイＢＯＸ３１とを有する。トレイフロントベゼル
３２には同じくＡＢＳ等のプラスチック材料からなるト
レイレバー３３があり、上部には三角状のスプリング又
はアースばねとして機能するバネ３４を複数個装着す
る。トレイＢＯＸ３１とトレイＢＯＸ３１に設けたねじ
穴３１１を介して、ＨＤＤ４をネジでトレイＢＯＸ３１
に締結固定する。この結果、図の様に１２個のＨＤＤ４
を一筐体に実装することができる。

【００１８】次に図２、図３及び図４を参照してＲＡＩ
Ｄケース２について説明する。図２は筐体１の中に２個
のＲＡＩＤケース２を装着した状態を示す。 筐体１の
上面に設けた複数の凹部１１１を介して、４本のネジ１
１２で前天板１１にＲＡＩＤケース２を締結固定する。
さらに、ＲＡＩＤケース２を固定した前天板１１をねじ
穴１１３を介してねじ１１２で筐体１と締結固定する。
同様に筐体１下面にも窪んだ複数の凹部が設けて有り、
同じ手段でＲＡＩＤケース２の下面を締結固定する。こ
のネジ１１２は図３のようにＲＡＩＤケース２の天板２
１に設けた凹部２１１上にねじ穴２１３に締結固定され
る。これによってネジの頭が凹部１１１におさまり、前
天板１１より外部へ突出することを避けることができ
る。

【００１９】ＲＡＩＤケース２は図３に示すように凹凸
に加工した天板２１、底板２２、右側板２３、左側板２
４とから構成され、それぞれ溶接にて組付ける構造をな
す。前記天板２１と底板２２、右側板２３と左側板２４
が各々対称な形状になるため天板２１及び右側板２３の
各々の形状を代表し、図４を用いて詳細な構造を説明す
る。

【００２０】まずＲＡＩＤケース２のフレームの構成に
ついて説明する。天板２１には２箇所の凹部２１１を設
けているが、それを囲む３個所の凸部両端を折り返した
サイド曲げ部２１６を設け、背面側にねじ穴を有する上
部基板取付部位２１５を設ける底板２２には同じく凹部
２２１と下部基板取付け部位２２２がある。さらにこの
天板２１の凹部位２１１の両端と右側板２３とを接合し
た際に、右側板２３に設けた凹部２３１裏形状の凸部外
形が合致するように、凹部張り出し形状２１８を天板２
１の凹部位２１１の両端に設け、側板の板厚分程度突出
させておく。これに対して、右側板２３にも天板２１と
当ピッチで配列した２ヶの凹部２３１を設けて、その凹
部２３１の上下端を寸法位置決め部２３３として切り欠
く。これをそれぞれの天板２１及び底板２２の両側の凹
部張り出し形状部位２１８と突き合わせることにより側
板のカット公差によって天板２１及び底板２２の距離
（間隙）を合わせ、精度を向上することができる。さら
に背面には側板ＳＣＳＩ基板等の基板取付部２３２を設
ける。左側板２４は右側板２３を対称としたものであ
る。

【００２１】最後に底板２２になく天板２１にのみ設け
た構造として、正面側の両端部の両端にサイド曲げ部２
１６にロックプレート穴２１７を設け、更に天板２１の
最も正面側の凸部にＨＤＤトレイロック穴２１２を設け
る。これはＲＡＩＤケース２に実装されるＨＤＤトレイ
３の員数分だけ必要となる。

【００２２】以上の構造で、サイド曲げ部２１６を右側
板２３に当てた部位にて溶接を夫々行えば、ＲＡＩＤケ
ース２の外枠フレームが構成できる。この時、天板２１
と底板２２に設置した各基板取付部位２１５により、Ｈ
ＤＤ４のＲＡＩＤをコントロールするＳＣＳＩ基板がこ
のＲＡＩＤケースに直接取り付けることができ、このま
ま一つのユニットとして他の筐体にも使用することがで
きる。

【００２３】次にＲＡＩＤケース２の内部について説明
する。まず、ＨＤＤトレイ３を支える上部レール２５、
下部レール２６はオープンチャネルの断面形状で形成
し、正面方向に天板２１（下部レール２６は底板２２
に）に向けて折り曲げた前端曲げ部２５３を設けてレー
ルの高さを合わせる。また、各レールの正面側にはガイ
ド曲げ部２５２を設け、ＨＤＤトレイ３のトレイＢＯＸ
３１部がチャネル内に入り安くなるようにガイドとす
る。上部レール２５の各々背面部には２ケのダボ２５４
を設け天板２１の凹部位２１１の裏に設置されたダボ受
け穴２１４に挿入し位置決め固定する。下方の下部レー
ル２６も上下対象な構造を持ち上部レール２５を底板２
２に固定する。この上部レール２５と下部レール２６は
複数個、天板２１に溶接される。天板２１の凹部２１１
は上部レール２５の間に位置するように設置することに
よりねじ部が干渉することはない。なお、天板２１にの
み設けた構造としては、正面側の端部平面上に設けたロ
ック穴２５１がある。

【００２４】次に図５を用いてＲＡＩＤケース２に配し
たロックプレート２７について説明する。このロックプ
レート２７は２枚の板金構造からなり天板２１のＨＤＤ
トレイ用のロック穴２１２に合わせたロック穴２７１を
複数個設ける。模擬の上端部にダボ穴２７５とサラザグ
リ２７３を、下端側にダボ２７２とねじタップ２７４を
設ける。これは左右対称に置き換えて配置してもかまわ
ない。連結する場合、左側のロックプレート２７のサラ
ザグリ２７３にサラネジが入り、右側のロックプレート
２７のねじタップ２７４にて締結する。同時に左側のダ
ボ穴２７５に右側のダボ２７２が入る。このように２個
所の位置決めにより歪むことなく２つのロックプレート
２７が連結できる。

【００２５】以上の構造物を組み立てた断面の配置状況
を図６に示す。天板２１の凹部２１１の下部に上部レー
ル２５を溶接にて固定し、その下部にＨＤＤトレイ３の
トレイＢＯＸ３１が位置する。その正面側にトレイフロ
ントベゼル３２があり、トレイレバー３３がトレイＢＯ
Ｘ３１の回転軸３３１を中心にして回転できるように設
置する。ロックプレート２７は天板２１と上部レール２
５とその前端曲げ部２５３によって囲まれた空間内に挿
入され図の鉛直方向に駆動出来る。天板２１のロック穴
２１２、上部レール２５のロック穴２５１、ロックプレ
ート２７のロック穴２７１の以上の３つの穴は位置が合
わせてあるため、トレイレバー３３のロック突起３３３
がこれらの穴に入る。このトレイレバー３３は、後述の
図７に示すようにねじりコイルバネ３３２によってアー
ム３３６の部位を天板２１に押しつけられる。したがっ
て、トレイレバー３３を引かない限り、ロック突起３３
３が図６の位置に常にある。

【００２６】次に図７を用いてロック機構について説明
する。上部レール２５のロック穴２５１、ロックプレー
ト２７のロック穴２７１、上部レール２５のロック穴２
５１の以上３つの穴に入ったロック突起３３３は、ねじ
りコイルバネ３３２によって、アーム３３６ごと天板２
１へ押しつけられるが、上部レール２５とアーム３３６
とが接した時点で押し上げ時の位置決めを行う。ロック
突起３３３に設けたロック切り欠き３３４に斜めテーパ
を持った角部を設ける。これは、ロックプレート２７が
矢印Ａの方向に動かされ、ロック切り欠き３３４に入り
込む時に、ガイドの役目をなす。ロックプレート２７を
ロックキー等にてＡ方向に動かせばロック穴２７１の周
辺の板がロック切り欠き３３４に入り、トレイレバー３
３が上部レール２５から抜けなくなり、ＨＤＤトレイ３
のトレイレバー３３が動かせなくなる。これにより、Ｈ
ＤＤトレイ３がＲＡＩＤケース２より引き出せず、ロッ
ク状態が達成される。

【００２７】ロック解除時は、逆にロックプレート２７
をＢ方向へ動かせばロック切り欠き部３３４からロック
プレート２７が出て、トレイレバー３３が自由に動かせ
る状態となる。以上でロック機構が達成される。

【００２８】次に、振動の制振構造について説明する。

【００２９】図６に示すように３角形状のバネ３４をト
レイＢＯＸ３１に設けられた穴に取付け、バネ３４の反
力でトレイＢＯＸ３１を下部レール２６へ押しつける。
この力が摩擦力を下部レール２６とトレイＢＯＸ３１の
下部との間で発生させる。この摩擦力が、ＨＤＤ４の発
生する衝撃・振動加速度より大きければ、ＨＤＤ４或い
はトレイＢＯＸ３１を単体で動かさずに、筐体の全体振
動系の一部とすることができる。すなわち、筐体全体の
質量に元づく全体振動系加速振動に含んでしまうことに
よって、ＨＤＤ４が引き起こす加速度を吸収し、消して
しまうことができる。

【００３０】以上の見解をモデル化したものを図８に示
し説明する。質量ｍ（ｋｇ）のＨＤＤの振動加速度ｇ_ｈ
（ｍ／ｓ²）に対してバネ力ＦとＨＤＤの質量によって
発生する摩擦力は摩擦係数μによって数式１のように表
され、この関係が満たされるようにバネ３４の強さを調
整する。同時に、バネ力Ｆが複数個働くため、天板２１
が変形しバネ力Ｆが低下するのを防止すべく、天板２１
の凹部２１１の陥没量を増やして断面２次モーメントを
増やし、変形量を加減する。その結果、ＨＤＤ４の発す
る振動加速度は、数式２に示すように筐体全体の振動加
速度になり、質量に逆比例させ効果を少なくできる。但
し、１つのＲＡＩＤケース２の中心に含まれるＨＤＤト
レイ３の数をｎ個筐体の全質量をＭ（ｋｇ）としてい
る。

【００３１】さらに、本実施例ではロック機構をつけた
が、扉を有するＲＡＩＤケースにする場合も考えられ、
その場合はロック機構とＨＤＤトレイ３のトレイフロン
トベゼル３２が不要となる。

【００３２】上記実施例において、 ＲＡＩＤケースの
天板・底板・両側板が凹部によって断面２次モーメント
を増やすこと、ＲＡＩＤケースの中央部で６個のＲＡＩ
Ｄトレイに実装されたバネが両者を外側に押し付けるこ
とにより、ＲＡＩＤケースの剛性があがり、固有振動モ
ードを３００Ｈｚ程度に上げることができる。したがっ
て、ＨＤＤが高回転化し自励振動が大きくなった場合で
も、筐体の固有振動数を上げて筐体共鳴を回避できる。
また、凹部によって、各レールと天板との隙間にてスラ
イドするロックプレートを実装でき、左右に並べてＲＡ
ＩＤケースが複数設置された場合でも、左右どちらかの
最端部に設けたキーメカニズムによって連動ロックが可
能である。また上下筐体との固定にては、天板・底板に
設けた凹部の中にねじタップをたてることにより、天板
の陥没させた凹部の中にネジを収納でき、外部にねじの
頭が突出しないＲＡＩＤケースを提供する事ができる。
また、以上の構成から、筐体の剛性をも考慮した小形の
ユニットになったＲＡＩＤケースが提供でき、さらにこ
のＲＡＩＤケースは他の筐体に複数、縦横実装可能にな
る。

【００３３】以上、代表的なディスクアレイ装置として
ＲＡＩＤ装置の実施例について説明したが、一般のディ
スクアレイ装置に適用可能なことは言うまでもない。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、複数のディスクモジュ
ールを同一筐体内に搭載する場合や中央処理装置を含む
システム装置の内部に複数のディスクモジュールを搭載
する場合に、各々がディスクモジュールを含むディスク
トレイを複数搭載し、各ディスクトレイがレール構造に
より容易に活線挿抜可能で、かつディスクモジュールが
発生する回転振動に耐えうる筐体構造を有する安価で小
型のディスクアレイ装置及びその筐体構造を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のＲＡＩＤ装置の全体構造を
示すＲＡＩＤケース及びＨＤＤトレイを装着した筐体と
ＨＤＤトレイの斜視図である。

【図２】実施例のＲＡＩＤ装置にＲＡＩＤケースを２個
装着した筐体の斜視図である。

【図３】実施例のＲＡＩＤ装置におけるＲＡＩＤケース
の斜視図である。

【図４】実施例のＲＡＩＤ装置におけるＲＡＩＤケース
の天板と側板とレールの構造を示す斜視図である。

【図５】実施例のＲＡＩＤ装置におけるロックプレート
の斜視図である。

【図６】実施例のＲＡＩＤ装置におけるロックプレー
ト、天板、レール及びトレイＢＯＸの断面図である。

【図７】実施例のＲＡＩＤ装置におけるロック状況を示
す斜視図である。

【図８】実施例のＲＡＩＤ装置におけるＨＤＤトレイと
ＲＡＩＤケース間とで発生する力の配置を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１…筐体、２…ＲＡＩＤケース、３…ＨＤＤトレイ、４
…ＨＤＤ １１…前天板、２１…天板、２２…底板、２３…右側
板、２４…左側板、２５…上部レール、２６…下部レー
ル、２７…ロックプレート、３１…トレイＢＯＸ、３２
…トレイフロントベゼル、３３…トレイレバー、３４…
バネ １１１…凹部、１１２…ねじ、１１３…ねじ穴、２１１
…凹部、２１２…ロック穴、２１３…ねじ穴、２１４…
ダボ受穴、２１５…上部基板取付部位、２１６…サイド
曲げ部、２１７…ロックプレート穴、２１８…凹部張り
出し形状、２２１…凹部、２２２…下部基板取付部位、
２３１…凹部、２３２…基板取付部、２３３…寸法位置
決め部、２４１…凹部、２４２…基板取付部、２５１…
ロック穴、２５２…ガイド曲げ部、２５３…前端曲げ
部、２５４…ダボ、２６１…凹部、２７１…ロック穴、
２７２…ダボ、２７３…サラザグリ、２７４…ねじタッ
プ、２７５…ダボ穴、３１１…ねじ穴、３３１…回転
軸、３３２…ねじりコイルバネ、３３３…ロック突起、
３３４…ロック切り欠き、３３５…取手、３３６…アー
ム Ａ…矢印、Ｂ…矢印、ｍ…ＨＤＤの質量（Ｋｇ）、ｇｈ
…ＨＤＤの振動加速度（ｍ／ｓ２）、Ｆ…バネ力
（Ｎ）、Ｍ…筐体の全質量（Ｋｇ）、ｎ…ＨＤＤケース
１個の中に含まれる、ＨＤＤトレイの数。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬山 敏雄 愛知県名古屋市中区栄三丁目10番22号 日 立中部ソフトウェア株式会社内 (72)発明者 松原 幹夫 愛知県尾張市晴丘町池上１番地 株式会社 日立旭エレクトロニクス内 (72)発明者 松原 義和 愛知県名古屋市中区栄三丁目10番22号 日 立中部ソフトウェア株式会社内 Ｆターム(参考） 5D066 BA02 BA05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各々がディスクモジュールを含む複数のデ
   ィスクトレイと、前記複数のディスクトレイを実装搭載
   するためのディスクケースとを有するディスクアレイ装
   置であって、 前記ディスクモジュールは、ディスク装置と、前記ディ
   スク装置の信号を授受するためのコネクタとを含み、 前記ディスクケースは、凸部及び凹部とが交互に形成さ
   れた天板、側板及び底板の板金が結合されて構成され、
   前記複数のディスクトレイの各々を実装搭載するために
   ディスクトレイのサイズに合わせたディスクレールが該
   ディスクケースの内部に接合配置されたディスクアレイ
   装置。
2. 【請求項２】前記ディスクケースを構成する板金に交互
   に形成された前記凸部及び前記凹部により前記ディスク
   装置の回転振動の伝搬を抑止する請求項１記載のディス
   クアレイ装置。
3. 【請求項３】左右の前記側板の凹部のカット寸法に前記
   天板及び前記底板の各々の凹部を合致させた請求項１記
   載のディスクアレイ装置。
4. 【請求項４】前記凹部に筐体取付穴を設け、筐体取付用
   ネジの頭の高さが前記凸部の高さ以下となるようにした
   請求項１記載のディスクアレイ装置。
5. 【請求項５】前記凸部及び前記凹部は、前記天板と前記
   底板、左右の前記側板が各々対称な形状となるように形
   成され、前記ディスクレールは前記天板及び前記底板の
   凹部に前記ディスク装置の厚さに応じた取付間隔で接合
   配置される請求項１記載のディスクアレイ装置。
6. 【請求項６】前記ディスクトレイは側面に把手を備え、
   前記ディスクレールは前記ディスクトレイをロックする
   ためのロック穴を備え、前記ディスクレールと該ディス
   クレール取付けられる前記凸部との隙間内にロックプレ
   ートを配置して１つのキーで連動させて複数のディスク
   装置を施錠する請求項１記載のディスクアレイ装置。