JP2007004885A - ミラーリング用ハードディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 １インチハイトのドライブベイに取付可能なミラーリング用ハードディスク装置の筐体内に２．５型ハードディスクドライブを上下２台並設する。
【解決手段】 １インチハイトのドライブベイに取り付け可能な筐体11内に上下２台並設した２．５型ハードディスクドライブ12a,12bと制御用基板14,15とを配設したミラーリング用ハードディスク装置1において前方側にハードディスクドライブを配置し、制御用基板が後方側に配置された上下一対の基板から構成されかつホットスワップ対応であり一対の基板同士が基板間接続用コネクタ16により接続され、ハードディスクドライブの各々と一対の基板の各々の前端とがコネクタにより着脱自在に接続可能である。
【選択図】 図１

Description

一般的なハードディスクドライブは、内蔵された磁気ディスクの直径が約２．５インチのもの（２．５型）と約３．５インチのもの（３．５型）が一般的に用いられている。本発明は、２．５型ハードディスクドライブを２台搭載したミラーリング用ハードディスク装置に関し、特に、一般的な３．５型ハードディスクドライブの外形寸法規格と互換性のある外形寸法を有するものに関する。

本明細書では、複数の磁気ディスク、これらを回転駆動するスピンドルモータ、磁気ヘッド及びアクチュエータをケーシング内に収容してインターフェースコネクタを取り付けたものを「ハードディスクドライブ」と称することとする。また、１または複数のハードディスクドライブと、これらに対するデータの読み書きを制御するための制御用基板とを筐体内に収容してインターフェースコネクタを取り付けたものを「ハードディスク装置」と称することとする。

従来、耐障害性を向上するために複数のハードディスクドライブをまとめて１台のハードディスクドライブとして管理するストレージ冗長化技術としてＲＡＩＤが知られている。ＲＡＩＤ１のレベルは、同一のデータを２台のハードディスクドライブに書き込むことにより、一方のハードディスクドライブが故障しても他方で処理を続行できる仕組みであり、「ミラーリング」と呼ばれている。

２台のハードディスクドライブとその制御用基板とを１つの筐体内に収容したミラーリング用ハードディスク装置が知られており、コンピュータの拡張ベイすなわちドライブベイに取り付け可能である。

図４Ａは、コンピュータのドライブベイに取り付け可能な従来のミラーリング用ハードディスク装置の一例を示す概略断面図である。当該装置の前後方向については、図の向かって左側を前方とし、右側を後方と称することとする（以下、同様の図において同じ）。例えば、非特許文献１に示されるミラーリング用ハードディスク装置１００は、略直方体の筐体１０１内の空間の前方側に高さ方向に２台の２．５型ハードディスクドライブ１０２ａ、１０２ｂを並設している。

各ハードディスクドライブの後方には一対の中継基板１０４ａ、１０４ｂが高さ方向に互いに平行に並設されている。各ハードディスクドライブの後面コネクタと各中継基板とはケーブル１０３ａ、１０３ｂでそれぞれ接続されている。２枚の中継基板は、それらの後方に垂直に立設された１枚のサブ基板１０５とコネクタを介して接続されている。

一方、２台のハードディスクドライブ、中継基板及びサブ基板の下方には前後方向にメイン基板１０９が延在する。サブ基板１０５の後面側には一対のコネクタ１０６ａ、１０６ｂが設けられ、メイン基板１０９上に設けられた一対のコネクタ１０８ａ、１０８ｂとケーブル１０７ａ、１０７ｂによりそれぞれ接続されている。

メイン基板１０９及びサブ基板１０５は、２台のハードディスクドライブに対するデータの読み書きを制御するための制御用基板であり、これらの制御用基板上には適宜の制御用素子が搭載されている。メイン基板１０９の後端には、筐体１０１の後面から外部に露出する外部用インターフェースコネクタ１１０が取り付けられており、ホスト側へのケーブルが接続される。

図４Ａに示した２台の２．５型ハードディスクドライブを高さ方向に並設した従来のミラーリング用ハードディスク装置は、筐体の高さが約４２mmであり、「ハーフハイト(３．５インチの１／２の高さ)」と呼ばれる規格のドライブベイに取り付け可能である。

一方、図４Ｂは、一般的な３．５型ハードディスクドライブ２００の一例を示す概略断面図である。ケーシングの高さが２５．４mmであり「１インチハイト」と呼ばれる規格のドライブベイに取り付けられる。これは、以下に示す本発明のミラーリング用ハードディスク装置と外形寸法規格において互換性のあるものして参考のために示した。

さらに、ハードディスク装置をコンピュータのマザーボードへ接続する規格すなわちデータ転送方式についてはＡＴＡが一般的であるが、従来のパラレル転送方式に変わって、転送速度の速いシリアル転送方式の採用が増えつつある。

またさらに、ミラーリングを行っている場合にいずれかのハードディスクドライブが故障したとき、ハードディスク装置及びコンピュータ本体の電源を遮断せずに故障したハードディスクドライブを交換できることが望ましい。この技術はホットスワップ技術と称されている。
株式会社アドテックス作成「3.5型Mirror Drive AT MODEL AXRB-N Series 取扱い説明書 Revision2.5」http://www.adtx.com/jp/product/mirror_card/axrb-n/index.html、2004/10/15最終更新

図４Ａに示した従来のミラーリング用ハードディスク装置は、２．５型ハードディスクドライブを高さ方向に並設し、さらにこれらのハードディスクドライブから高さ方向に離間して制御用基板を設けているために筐体高さが約４２mmとなり、１インチハイトのドライブベイには取り付けられない。すなわち、外形寸法規格に関して、図４Ｂに示す３．５型ハードディスクドライブを有するハードディスク装置との互換性がないため、これに置き換えることができなかった。このため、データ保護の重要性からミラーリング用ハードディスク装置の必要性がますます高まりつつあるにも拘わらず、ミラーリング用ハードディスク装置を容易に導入することが困難であった。

また、ハーフハイトのドライブベイ用の装置よりも１インチハイトのドライブベイ用の装置の方が当然ながらコンパクトであり、省スペース上好ましいことはいうまでもない。

２．５型ハードディスクドライブの厚さは９．５mmであり、これを上下に２台並べると少なくとも１９mmの高さとなる。ミラーリング用ハードディスク装置にはハードディスクドライブの他に制御用基板も含まれかつこれらの間をデータ伝送可能に接続する接続用部品も必要である。従来、接続用部品としてケーブルを用いているので、空間を要する上に信号ラインも長くなる傾向がありデータ伝送にも不利である。このような要因から、高さ２５．４mmの１インチハイトのドライブベイに取り付け可能にミラーリング用ハードディスク装置を構成することは、非常に困難であった。

さらに、従来のミラーリング用ハードディスク装置に搭載されている２．５型ハードディスクドライブはパラレルＡＴＡ転送方式が一般的であり、シリアルＡＴＡ転送方式に比べてデータ転送速度が遅いという問題があった。また、パラレルＡＴＡ転送方式は、シリアルＡＴＡ転送方式に比べてコネクタピン数が多くケーブル幅も広く、コンパクト化にとっても好ましくなかった。

またさらに、１インチハイトのドライブベイに取付可能なミラーリング用ハードディスク装置であってホットスワップ対応とすることは、ホットスワップ機能に必要な制御用素子を制御用基板上に配置するための実装空間を確保しなければならず、困難であった。

以上の現状に鑑み、本発明は、１インチハイトのドライブベイに取付可能なミラーリング用ハードディスク装置であって、その筐体内において２．５型ハードディスクドライブを高さ方向に２台並設しかつホットスワップに対応するものを提供することを目的とする。これに加えて、好適にはシリアルＡＴＡ転送方式とすることを目的とする。

上記の目的を実現するべく、本発明は以下の構成を提供する。
（１）請求項１に係るミラーリング用ハードディスク装置は、略直方体の筐体内に高さ方向に２台並設した２．５型ハードディスクドライブと該２台のハードディスクドライブに対するデータの読み書きを制御するための制御用基板とを配設したミラーリング用ハードディスク装置において、前記筐体が１インチハイトのドライブベイに取り付け可能でありかつ該筐体内の前方側に前記２台のハードディスクドライブを配置し、前記制御用基板がホットスワップ制御機能を具備すると共に、前記筐体内の後方側にて高さ方向に互いに平行に配置された一対の基板から構成されかつ該一対の基板同士が基板面に垂直に延在する基板間接続用コネクタにより接続され、かつ前記２台のハードディスクドライブの各々の後面に設けたハードディスク側コネクタを、前記一対の基板の各々の前端に設けた基板側コネクタに対してそれぞれ着脱自在に接続可能であることを特徴とする。

（２）請求項２に係るミラーリング用ハードディスク装置は、請求項１において、前記２．５型ハードディスクドライブがシリアルＡＴＡ転送方式であることを特徴とする。

（３）請求項３に係るミラーリング用ハードディスク装置は、請求項１または２において、前記一対の基板の少なくとも一方が該基板の前端における左右方向の一方の端部近傍から前方に延在する部分を具備することを特徴とする。

（４）請求項４に係るミラーリング用ハードディスク装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記一対の基板のうち下側の基板の後端に外部用インタフェースコネクタを取り付けると共に、上側の基板上に機能設定用素子を搭載しかつ該上側の基板の後端に状態出力信号用コネクタを取り付けたことを特徴とする。

（５）請求項５に係るミラーリング用ハードディスク装置は、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記２台のハードディスクドライブの各々を前記筐体の前面から着脱する際に該ハードディスクドライブを前記基板と平行な方向に案内するガイドレールを該筐体の内面に突設する一方、該ハードディスクドライブの各々の両側面に該ガイドレール上を滑動可能な突出部を設けたことを特徴とする。

（６）請求項６に係るミラーリング用ハードディスク装置は、請求項１〜５のいずれかにおいて、前記２台のハードディスクドライブの各々の前面に取り出し用レバーを設けたことを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、１インチハイトのドライブベイに取付可能な筐体内の前方側に２台のハードディスクドライブを上下に配置し、後方側に制御用基板を配置している。制御用基板は、高さ方向に平行に並べた一対の基板から構成されている。そして、２台のハードディスクドライブの各々の後面側のコネクタと、一対の基板の前端のコネクタとを着脱可能に接続できる。また、一対の基板同士も垂直に延在する基板間接続用コネクタにより接続されている。このように、２台のハードディスクドライブの占める空間と制御用基板の占める空間とを前方側と後方側に分離したため、制御用基板の高さを考慮する必要がなく、２台のハードディスクドライブを筐体内部空間の高さ方向全体を使って収めることができる。

また、制御用基板を上下２段に配置された一対の基板から構成したことにより、必要な制御要素子を配置するための十分な実装面積が確保できる。これにより、ホットスワップ制御を可能とした。

さらに、ハードディスクドライブの各々と一対の基板の各々がコネクタによりそれぞれ直接接続されると共に、一対の基板同士も基板間接続用コネクタにより直接接続されることにより、筐体内からデータ伝送用のケーブル配線を排除した。これによりケーブルを配置するための空間を節減できかつデータ伝送距離も短くなり効率的なデータ伝送が可能となる。

この結果、１インチハイトのドライブベイに２．５型ハードディスクドライブを２台搭載したホットスワップ対応のミラーリング用ハードディスク装置を取り付けることが実現された。これにより、一般的な３．５型ハードディスクドライブに置き換えて１インチハイトのドライブベイに取り付けることも可能となる。

請求項２に係る発明によれば、２．５型ハードディスクドライブがシリアルＡＴＡ転送方式であることにより、高速転送が可能となる。また、コネクタ等を小さくできることにより省スペースを図れる。

請求項３に係る発明によれば、一対の基板の少なくとも一方が基板の前端における左右方向の一方の端部近傍から前方に延在する部分を具備する。ハードディスクドライブの左右方向の幅と筐体の幅との差によりハードディスクドライブの側方に空間がある場合、この空間に基板を延長することにより実装面積をさらに確保することができる。一対の基板のうち双方とも延長してもよく、一方のみ延長してもよい。これにより、必要な制御用素子を十分な余裕をもって配置することができる。

請求項４に係る発明によれば、一対の基板のうち下側の基板の後端に外部用インタフェースコネクタを取り付けると共に、上側の基板上に機能設定用素子を搭載しかつ該上側の基板の後端に状態出力信号用コネクタを取り付ける。これにより、下側の外部用インタフェースコネクタが邪魔になることがない。また、上側の基板上に配置された素子やコネクタに対して外部から容易にアクセスすることができる。

請求項５に係る発明によれば、ハードディスクドライブの各々を筐体に対して着脱する際にハードディスクドライブを基板と平行な方向に案内するガイドレールを筐体の内面に突設し、ハードディススクドライブにはガイドレール上を滑動可能な突出部を設ける。これにより、ハードディスクドライブを円滑かつ安定に挿入しかつ取り出しできると同時に、ハードディスク側コネクタを確実かつ安全に基板側コネクタに接続することができる。

請求項６に係る発明によれば、２台のハードディスクドライブの各々の前面に取り出し用レバーを設ける。ハードディスクドライブと基板のコネクタ同士は確実なデータ伝送のために比較的強固に接続されるが、取り出し用レバーを設けることにより軽い力で容易に取り出すことができる。

以下、実施例を示した図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
図１は、１インチハイトのドライブベイに取り付け可能な本発明によるミラーリング用ハードディスク装置１の一例を示す概略断面図である。ミラーリング用ハードディスク装置１は、略直方体の筐体１１内の空間の前方側に高さ方向に２台の２．５型ハードディスクドライブ１２ａ、１２ｂを並設している。それぞれのハードディスクドライブの高さは９．５mmである。筐体の高さは約１インチ（２５．４mm）である。

ミラーリング用ハードディスク装置１の制御用基板は、筐体１１内の空間の後方側に配置された一対の基板１４、１５から構成される。一対の基板は、高さ方向に２段に互いに平行に配置されており、下側のメイン基板１４と、上側のサブ基板１５とからなる。好適には、双方の基板１４、１５の大きさ及び形状は同じであるが、必ずしも同じでなくともよい。一対の基板の２段配置により広い実装面積を確保できる。メイン基板１４とサブ基板１５とは、基板面に垂直に延在する基板間接続用コネクタ１６により電気的に接続されることにより信号伝送可能である。

２台のハードディスクドライブ１２ａ、１２ｂの各々の後面にはハードディスク側のインターフェースコネクタ１２ａ１、１２ｂ１が設けられ、一方、メイン基板１４及びサブ基板１５の各々の前端には基板側のインターフェースコネクタコネクタ１３ａ、１３ｂが設けられており、それぞれ互いに電気的に接続されている。ハードディスクドライブ１２ａ、１２ｂは、基板側インターフェースコネクタ１３ａ、１３ｂに対して着脱自在であり、各ハードディスクドライブを別個に交換することができる。ハードディスクドライブ１２ａ、１２ｂの交換の際は、筐体１１の前面から挿入と取り出しを行うことができる。

メイン基板１４及びサブ基板１５は、２台のハードディスクドライブ１２ａ、１２ｂに対するデータの読み書きを制御するためのミラーＡＳＩＣ等の制御用素子が搭載されている。また、ホットスワップ制御を行うための素子も搭載されている。メイン基板１４の後端には、外部用インターフェースコネクタ１７が取り付けられており、筐体１１の後面の開口１１ａから外部に露出する。外部用インターフェースコネクタ１７にはホスト側へのケーブルが接続される。ホストはコンピュータのマザーボードであり、ホストのＣＰＵから出される命令がミラーリング用ハードディスク装置１へ伝送される一方、ミラー用ハードディスク装置１からのデータ信号がホストへ伝送される。

図１の２．５型ハードディスクドライブ１２ａ、１２ｂは、シリアルＡＴＡ転送方式であることが好適である。これにより、パラレル転送方式よりも高速の転送を実現でき、各種コネクタ１３ａ、１３ｂ、１６、１７の寸法を小さくできる。また、コネクタ１７とホストとを接続するケーブルも幅を小さくすることができる。

図２Ａ及び図２Ｂはそれぞれメイン基板１４及びサブ基板１５の形状の一例を示した概略平面図である。図２Ａを参照すると、メイン基板１４の本体部１４ａ上には適宜の素子が搭載され、後端には外部用インターフェースコネクタ１７が取り付けられている。メイン基板１４の前端にはハードディスクドライブ１２ａと接続するための基板側インターフェースコネクタ１３ａが取り付けられている。そして、この前端の左右方向の一方の端部近傍から前方に向かって延長部分１４ｂが延在する。この延長部分１４ｂは、ハードディスクドライブ１２ａの側面と筐体側面との間の空間に延在する。これにより、メイン基板１４の実装面積が拡張される。図示の例では、延長部分１４ｂ上にサブ基板１５と接続するための基板間接続用コネクタ（図１で符号１６で示した位置とは異なる）が取り付けられている。

図２Ｂに示したサブ基板１５についても同様であり、前端の左右方向の一方の端部近傍から前方に向かって延長部分１５ｂが延在する。

尚、図２Ａ及び図２Ｂに示した各基板１４、１５の延長部分１４ｂ、１５ｂは、不要の場合はなくてもよく、また必要に応じて一方の基板にのみ設けてもよい。

さらに図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、下側に位置するメイン基板１４の後端には外部用インタフェースコネクタ１７が取り付けられ、上側に位置するサブ基板１５上にディップスイッチ２１等の機能設定用素子を搭載し、サブ基板１５の後端に外部ＬＥＤ用出力信号コネクタ２２や、ステータス用出力信号コネクタ２３等の状態出力信号用コネクタを取り付けている。一対の基板１４、１５は上下２段に配置されているので、下側の基板には外部から手動設定等のためのアクセスがしづらい。そこで、手動設定やコネクタ接続のために外部からアクセスすることが必要な素子や部品を上側のサブ基板１５に設けることで、容易にアクセス可能となる。

図３Ａ及び図３Ｂは、２台のハードディスクドライブ１２ａ、１２ｂの各々の着脱を容易にするためのガイド機構を示す図である。図３Ａは、図１のＡ−Ａ断面を示す図である。図３Ｂは、ハードディスクドライブ１２ａ、１２ｂを挿入する状態を示す（白抜き矢印）前後方向の概略断面図である。

図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、ハードディスクドライブ１２ａを筐体１１の前面から着脱する際に、基板１４と平行な方向に案内する一対のガイドレール２５ａ、２５ｂが筐体１１の内面に突設されている。ガイドレール２５ａ、２５ｂは、例えば、筐体１１の左右側面から中央側にそれぞれ突出し前後方向に延在する肩部であり、その上面をハードディスクドライブ１２ａの左右側面にそれぞれ取り付けたブラケット２７ａ、２７ｂの突出部が滑動することができる。

同様に、ハードディスクドライブ１２ｂを筐体１１の前面から着脱する際に、基板１５と平行な方向に案内する一対のガイドレール２５ｃ、２５ｄが筐体１１の内面に突設されている。ガイドレール２５ｃ、２５ｄは、例えば、筐体１１の左右側面から中央側にそれぞれ突出し前後方向に延在する肩部であり、その上面をハードディスクドライブ１２ｂの左右側面にそれぞれ取り付けたブラケット２７ｃ、２７ｄの突出部が滑動することができる。

図３Ｃは、２台のハードディスクドライブ１２ａ、１２ｂの各々の取り出しを容易にする構成を示す斜視図である。図ではハードディスクドライブ１２ａのみを示すが、ハードディスクドライブ１２ｂについても同様である。ハードディスクドライブ１２ａの前面側に取り付けたレバー２９によりてこの原理により前方に取り出すことができる。

尚、図３Ｃには、ハードディスクドライブ１２ａの左右側面に取り付けたＬ型金具状のブラケット２７ａ、２７ｂの一例も示されている。図示の例ではハードディスクドライブ１２ａのケーシングに対してブラケット２７ａ、２７ｂがビス留めされている。

以上、本発明の実施形態を図面に示した実施例を中心に説明したが、本発明の技術的範囲はこれらの実施例のみに限定されず、同様の目的及び機能を有しかつ同様の作用効果を奏する多様な変形例が可能である。

１インチハイトのドライブベイに取り付け可能な本発明によるミラーリング用ハードディスク装置１の一例を示す概略断面図である。 メイン基板の一例を示した概略平面図である。 サブ基板の一例を示した概略平面図である。 ２台のハードディスクドライブの各々の着脱を容易にするためのガイド機構を示す図である。 ２台のハードディスクドライブの各々の着脱を容易にするためのガイド機構を示す図である。 ２台のハードディスクドライブの各々の取り出しを容易にする構成を示す斜視図である。 コンピュータのドライブベイに取り付け可能な従来のミラーリング用ハードディスク装置の一例を示す概略断面図である。 一般的な１台の３．５型ハードディスクドライブとその制御用基板とを１つの筐体内に収容したハードディスク装置の一例を示す概略断面図である。

符号の説明

１ ミラーリング用ハードディスク装置
１１ 筐体
１２ａ、１２ｂ ２．５型ハードディスクドライブ
１２ａ１、１２ｂ１ ＨＤＤ用インターフェースコネクタ（ＨＤＤ側）
１３ａ、１３ｂ ＨＤＤ用インターフェースコネクタ（基板側）
１４ メイン基板
１５ サブ基板
１６ 基板間接続用コネクタ
１７ 外部用インターフェースコネクタ
２１ ディップスイッチ
２２ 外部ＬＥＤ用出力信号コネクタ
２３ ステータス用出力信号コネクタ
２５ａ〜２５ｅ ガイドレール

Claims (6)

1. 略直方体の筐体(11)内に高さ方向に２台並設した２．５型ハードディスクドライブ(12a,12b)と該２台のハードディスクドライブに対するデータの読み書きを制御するための制御用基板(14,15)とを配設したミラーリング用ハードディスク装置(1)において、
   前記筐体が１インチハイトのドライブベイに取り付け可能でありかつ該筐体内の前方側に前記２台のハードディスクドライブを配置し、
   前記制御用基板がホットスワップ制御機能を具備すると共に、前記筐体内の後方側にて高さ方向に互いに平行に配置された一対の基板から構成されかつ該一対の基板同士が基板面に垂直に延在する基板間接続用コネクタ(16)により接続され、かつ
   前記２台のハードディスクドライブの各々の後面に設けたハードディスク側コネクタ(12a1,12b1)を、前記一対の基板の各々の前端に設けた基板側コネクタ(13a,13b)に対してそれぞれ着脱自在に接続可能であることを特徴とするミラーリング用ハードディスク装置。
2. 前記２．５型ハードディスクドライブ(12a,12b)がシリアルＡＴＡ転送方式であることを特徴とする請求項１に記載のミラーリング用ハードディスク装置。
3. 前記一対の基板(14,15)の少なくとも一方が該基板の前端における左右方向の一方の端部近傍から前方に延在する部分(14b,15b)を具備することを特徴とする請求項１または２に記載のミラーリング用ハードディスク装置。
4. 前記一対の基板(14,15)のうち下側の基板の後端に外部用インタフェースコネクタ(17)を取り付けると共に、上側の基板上に機能設定用素子(21)を搭載しかつ該上側の基板の後端に状態出力信号用コネクタ(22,23)を取り付けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のミラーリング用ハードディスク装置。
5. 前記２台のハードディスクドライブの各々を前記筐体の前面から着脱する際に該ハードディスクドライブを前記基板と平行な方向に案内するガイドレール(25a、25b)を該筐体の内面に突設する一方、該ハードディスクドライブの各々の両側面に該ガイドレール上を滑動可能な突出部(27a、27b)を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のミラーリング用ハードディスク装置。
6. 前記２台のハードディスクドライブの各々の前面に取り出し用レバー(29)を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のミラーリング用ハードディスク装置。

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