JP2015195251A - 電子機器搭載装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ラックマウント型の電子機器を大型化可能とする。【解決手段】ストレージ装置300のケーブルを支持するケーブルマネジメントアーム(CMA)400は、ストレージ装置300に対して基端部420Aが固定された第1のアーム部材420と、ラックの柱部材222に対して基端部440Aが固定された第2のアーム部材440と、を有する。第1のアーム部材420及び第2のアーム部材440は、夫々、上下方向に延びる第1の回転軸422及び第2の回転軸442の周りに回転自由である。また、第1のアーム部材420と第2のアーム部材440とは、上下方向に所定距離(例えば、ケーブルの許容最小曲げ半径の少なくとも2倍)を隔てて配設される。そして、上下方向にケーブルを屈曲させることで、CMA400が占有するスペースを小さくし、その分だけストレージ装置300を大型化できるようにする。【選択図】図4

Description

本発明は、ラックマウント型の電子機器を搭載する電子機器搭載装置に関する。
サーバ,ストレージなどのラックマウント型の電子機器は、点検・整備などのために、ラックに対してスライド可能となっている。電子機器の電源ケーブル,データケーブルなどのケーブルは、電子機器をスライドさせるときに、例えば、ラックとの干渉を抑制する観点から、ラックの幅方向及び奥行方向で規定される平面上(横断面上)で折り畳み可能な一対のアーム部材を有するケーブルマネジメントアームによって支持されている。
特開2003−263242号公報
しかしながら、ケーブルには許容最小曲げ半径があるため、ラックに対して電子機器を押し込んだ状態において、一対のアーム部材がなす角度を小さくできず、ケーブルマネジメントアームが占有する奥行き方向のスペースが大きい。このため、規定サイズを有するラックに搭載可能な電子機器のサイズを大きくできず、例えば、ハードディスクを複数収容したストレージ装置の容量増加が困難であった。
そこで、本発明は、ラックマウント型の電子機器を大型化可能な、電子機器搭載装置を提供することを目的とする。
このため、電子機器をスライド可能に搭載するラックを備えた電子機器搭載装置において、電子機器のケーブルを支持するケーブルマネジメントアームは、電子機器に対して基端部が固定された第1のアーム部材と、ラックに対して基端部が固定された第2のアーム部材と、を有する。第1のアーム部材の基端部は、上下方向に延びる第1の回転軸の周りに回転自由であり、第2のアーム部材の基端部は、上下方向に延びる第2の回転軸の周りに回転自由である。そして、第1のアーム部材と第2のアーム部材とは、上下方向に所定距離を隔てて配設される。
本発明によれば、ケーブルマネジメントアームが占有する奥行きスペースが小さくなり、ラックマウント型の電子機器を大型化することができる。
斜め前方から見た電子機器搭載装置の一例を示す斜視図である。 斜め後方から見た電子機器搭載装置の一例を示す斜視図である。 ストレージ装置の外観を示す斜視図である。 ケーブルマネジメントアームの一例を示す斜視図である。 ラックにストレージ装置を押し込んだときのケーブルマネジメントアームの状態を示す斜視図である。 比較例におけるケーブルマネジメントアームが占有するスペースの説明図である。 本実施形態におけるケーブルマネジメントアームが占有するスペースの説明図である。 ラックからストレージ装置を引き出したときのケーブルマネジメントアームの状態を示す斜視図である。 ケーブルマネジメントアームに支持されるケーブルに発生する捩じりの説明図である。 ケーブルの捩じりを小さくする工夫の説明図である。 スライドレールに設けられた回転機構の一例を示す斜視図である。 第1のアーム部材を回転させる回転機構の一例を示す斜視図である。 第1のアーム部材を回転させる回転機構の一例を示す平面図である。 第1のアーム部材を回転させる回転機構の一例を示す側面図である。 第1のアーム部材及び第2のアーム部材の展開状態を示す斜視図である。 第1のアーム部材と第2のアーム部材とを連結する連結部材の他の例を示す斜視図である。
以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図1及び図2は、本実施形態に係る電子機器搭載装置100の一例を示す。
電子機器搭載装置100は、ラック200と、ラック200に対してスライド可能に搭載されるラックマウント型のストレージ装置300と、を有する。換言すると、電子機器搭載装置100は、ストレージ装置300をスライド可能に搭載するラック200を備える。ここで、ストレージ装置300が、電子機器の一例として挙げられる。なお、ラックマウント型の電子機器は、ストレージ装置300に限らず、例えば、サーバなどであってもよい。
ラック200は、略直方体形状の各辺を構成するフレーム220と、フレーム220の幅方向の外側面を覆う略矩形形状の板部材240と、を有する。フレーム220は、上下方向に延びる4本の柱部材222と、柱部材222の上端部を相互に連結する4本の梁部材224と、柱部材222の下端部に固定されるベース部材226と、を有する。柱部材222及び梁部材224は、例えば、横断面が略L字形状をなすアングル材、横断面が略コ字形状をなすチャンネル材からなる。ベース部材226は、平面視で略矩形形状をなし、例えば、軽量化などに資する軽量穴が形成されている。そして、柱部材222には、後述するスライドレール260の取付位置を適宜変更可能なように、材軸方向に沿って所定間隔で多数の取付孔222Aが形成されている。なお、ベース部材226の下面の四隅には、高さ調整機能付きの脚部材280が取り付けられている。
ストレージ装置300は、略直方体形状をなし、少なくとも、その幅が所定寸法(例えば、19インチ)に規定されている。また、ストレージ装置300の高さは、19インチ幅の場合、例えば、1U(1.75インチ)を単位として、その整数倍(例えば、4U)に規定されている。
ストレージ装置300は、図3に示すように、ラック200から突出する前面側にハードディスクを搭載するHDD搭載部320と、ラック200の奥部に面する背面側に各種のユニットを搭載するユニット搭載部340と、を有する。HDD搭載部320には、例えば、複数の3.5インチのハードディスクが縦置きかつ縦横(アレイ状)に着脱可能に搭載されている。ユニット搭載部340には、例えば、制御ユニット、電源ユニット、ファンユニットなどが搭載されている。なお、HDD搭載部320の上面には、天板322が着脱可能に取り付けられている。
ストレージ装置300は、ラック200の両側面に位置する2本の柱部材222に夫々固定されるスライドレール260を介して、ラック200の横断面上で前面側に引き出し(スライド)可能なように取り付けられる。スライドレール260は、柱部材222の取付孔222Aに締結具を介して固定されるアウターレール262と、アウターレール262の内側において材軸方向に相対移動可能に結合されたインナーレール264と、を有する。そして、ストレージ装置300の両側面が、締結具を介してインナーレール264の内面に固定される。従って、ラック200からストレージ装置300を引き出す力が作用すると、アウターレール262に対してインナーレール264が材軸方向に相対変位し、インナーレール264と一体化されているストレージ装置300がラック200から突出した位置まで引き出される。
このような方法で、ラック200に対して、4台のストレージ装置300が縦(上下)に積み重ねられた状態で搭載され、電子機器搭載装置100が構築される。なお、ラック200に搭載されるストレージ装置300は、4台に限らず、他の台数であってもよい。
ストレージ装置300の背面には、例えば、外部の商用電源から電力供給を受ける電源ケーブル、外部機器との間で各種のデータを送受信するデータケーブルなどのケーブルが取り付けられている。ストレージ装置300の点検・整備などを行うときに、ラック200からストレージ装置300を引き出すことを考慮し、ケーブルにはストレージ装置300を引き出し可能とするある程度の余長が確保されている。なお、ケーブルは、例えば、破損や劣化などによって交換可能なように、コネクタを介してストレージ装置300に着脱可能に接続されていてもよい。
ラック200からストレージ装置300を引き出すとき、ストレージ装置300の背面に位置するケーブル余長が、例えば、ラック200のフレーム220、上下に位置する他のストレージ装置300と干渉すると、破損や劣化が起こってしまうおそれがある。そこで、ラック200には、ストレージ装置300を引き出す際に、ケーブル余長調整機能、ケーブルが垂れ下がらないようにする機能などを発揮する、ケーブルマネジメントアーム(CMA)400が取り付けられている。
CMA400は、ストレージ装置300の背面側に位置するラック200の内部空間に配設される。CMA400は、図4に示すように、ストレージ装置300の背面の左右一方に基端部420Aが固定された第1のアーム部材420と、ラック200の背面に位置する左右の柱部材222の一方に基端部440Aが取り付けられた第2のアーム部材440と、を有する。ここで、第1のアーム部材420及び第2のアーム部材440は、ストレージ装置300の背面において、共通する左方又は右方に取り付けられる。
第1のアーム部材420は、例えば、上面が開口する直線状のチャンネル材からなり、その基端部420Aが、上下方向に延びる第1の回転軸422の周りに回転自由に固定されている。第2のアーム部材440は、例えば、下面が開口する直線状のチャンネル材からなり、その基端部440Aが、上下方向に延びる第2の回転軸442の周りに回転自由に固定されている。また、第1のアーム部材420及び第2のアーム部材440には、その凹部に沿わせたケーブルを保持する結束バンドなどを挿通して固定するために、複数の挿通孔420B及び440Bが夫々形成されている。なお、第1のアーム部材420及び第2のアーム部材440は、チャンネル材に限らず、パイプ材、棒材、板材などから構成されていてもよい。
そして、第1のアーム部材420の先端部420Cと第2のアーム部材440の先端部440Cとは、例えば、マイラーシートなどのフィルム状素材、金網などの金属素材、皮革や織物素材など、弾性を有する素材からなるフレキシブルな連結部材460を介して、相互に連結されている。なお、第1のアーム部材420の先端部420Cと第2のアーム部材440の先端部440Cとは、ケーブルによって間接的に連結されているため、連結部材460は必ずしも必要ではない。
第1のアーム部材420と第2のアーム部材440とは、上下方向に所定距離を隔てて配設されている。ここで、所定距離は、第1のアーム部材420の凹部底面と第2のアーム部材440の凹部底面とが、ケーブルの許容最小曲げ半径の少なくとも2倍である。このようにすれば、第1のアーム部材420と第2のアーム部材440との間に架け渡されるケーブルは、少なくとも許容最小曲げ半径で屈曲されることとなり、ケーブルの配索条件を満たすことができる。
ここで、かかる電子機器搭載装置100の作用について説明する。
ラック200にストレージ装置300が押し込まれた状態では、図5に示すように、CMA400の第1のアーム部材420及び第2のアーム部材440は、平面視で、重なり合っている。このとき、第1のアーム部材420と第2のアーム部材440とは、上下方向に所定距離を隔てて配設されているので、ケーブル500は、少なくとも許容最小曲げ半径で屈曲されることとなり、ケーブル配索条件を満たすことから、長期間に亘る使用によっても問題が発生しない。また、ケーブル500が上下方向で屈曲されているため、ラック200の奥行き方向において、CMA400を配設するために必要なスペース(奥行きスペース)が小さくなり、その分だけストレージ装置300を大型化することができる。
一般的なストレージ装置300の高さは4U(約177.8mm)であるため、ケーブル500の許容最小曲げ半径を80mmとすると、CMA400はストレージ装置300の上下方向の範囲内に配設可能である。
比較例におけるCMA600は、図6に示すように、ラック200の横断面上に第1のアーム部材620及び第2のアーム部材640が位置していたため、ケーブル500の屈曲箇所で比較例は、2×80=160mmの奥行きスペースを要していた。そして、ケーブル500の屈曲箇所は、ストレージ装置300からCMA600へケーブル500が導かれる箇所、CMA600の第1のアーム部材620から第2のアーム部材640へとケーブル500が架け渡される箇所、CMA600から外部へとケーブル500が導出される箇所の3カ所ある。このため、比較例のCMA600では、160×3=480mmの奥行きスペースが必要であった。
一方、本実施形態におけるCMA400は、図7に示すように、ラック200の横断面上に第1のアーム部材420及び第2のアーム部材440が重なって位置しているため、その箇所における奥行きスペースは、第1のアーム部材420及び第2のアーム部材440の幅である約50mmとなる。また、ストレージ装置300からCMA400へとケーブル500を導く箇所は比較例と同等であるため、その奥行きスペースは80×2=160mm、CMA400から外部へとケーブル500を導出する箇所では、その奥行きスペースが80mmとなる。このため、本実施形態におけるCMA400は、160+50+80=290mmの奥行きスペースとなる。
従って、CMA400の奥行きスペースが480mmから290mmへと190mmほど短くなり、その分だけストレージ装置300の奥行き寸法を大きくすることができる。ストレージ装置300がハードディスクを搭載している場合、縦約150mm、横約100mm、厚さ約20mmの筐体サイズを有する3.5インチのハードディスクを1列多く搭載することができる。
そして、ラック200からストレージ装置300を引き出すときには、図8に示すように、CMA400の第1のアーム部材420及び第2のアーム部材440は、夫々、第1の回転軸422及び第2の回転軸442の周りに回転し、両者がなす角度が徐々に大きくなる。このため、CMA400に支持されるケーブル500は、ラック200、他のストレージ装置300などと干渉せずに、ストレージ装置300の移動に伴って前面側へと展開する。なお、ラック200にストレージ装置300を押し込むときには、この逆の過程を経る。
ところで、CMA400では、ラック200からストレージ装置300を引き出した状態において、図9に示すように、第1のアーム部材420と第2のアーム部材440とを連結する連結部材460に支持されるケーブル500のA部に捩じれが発生する。ケーブル500の捩じれは、ケーブル500の屈曲部分に発生するため、可能であれば無いほうが好ましい。
そこで、図10に示すように、第1のアーム部材420の基端部420Aは、ストレージ装置300に対して、第1の回転軸422に加え、第1のアーム部材420の材軸方向に延びる第3の回転軸424の周りに回転自由に固定される。このようにすれば、第1のアーム部材420は、第1の回転軸422の周りに回転するとき、ケーブル500に作用する力によって、第3の回転軸424の周りにも回転する。このため、ケーブル500の捩じれが小さくなり、ここに発生する応力を軽減することができる。
ラック200からストレージ装置300を引き出す力を利用して、次のような回転機構480により、第1のアーム部材420を、第1の回転軸422及び第3の回転軸424の周りに自動的に回転させることもできる。
スライドレール260のアウターレール262の内面、即ち、左右一対のアウターレール262の対向する内面には、図11に示すように、上下方向に歯面が延びるラック266が形成されている。ラック266は、アウターレール262の内面に直接形成してもよく、また、別体のラック266をアウターレール262の内面に固着してもよい。
第1のアーム部材420の基端部420Aは、図12〜図14に示すような回転機構480を介して、ストレージ装置300の背面に固定されている。回転機構480は、前述したラック266に加え、ストレージ装置300に一体的に固定されるベース部材482と、ベース部材482に対して回転自由に連結される第1の回転部材484と、第1の回転部材484に対して回転自由に連結される第2の回転部材486と、を有する。
ベース部材482は、平面視で略円形形状をなし、その上面の略中央部に円形断面の軸穴482Aが形成されている。また、ベース部材482の上面周縁部には、略円環形状に延びる歯部482Bが形成されている。さらに、ベース部材482の周縁部近傍には、スライドレール260のラック266と常時噛み合う、上下方向に延びる回転軸482Cを中心として回転自由な第1の歯車482Dが取り付けられている。第1の歯車482Dの上面から上方に突出する回転軸482Cの上端部には、第1の歯車482Dより歯数が少ない第2の歯車482Eが一体的に固定されている。
第1の回転部材484は、中空又は中実の略立方体形状をなし、その下面の略中央部に、ベース部材482の軸穴482Aに対して回転自由に嵌合する軸部484Aが突出形成されている。また、第1の回転部材484の下面には、軸部484Aと同心に略円形断面をなす凹部484Bが形成され、その周面の全周に亘って、ベース部材482の第2の歯車482Eと噛み合う、円環状の歯部484Cが形成されている。
第2の回転部材486は、略段付円柱形状をなし、第1の回転部材484の一側面、具体的には、スライドレール260のラック266と反対側に位置する側面において、第1のアーム部材420の材軸方向に延びる回転軸の周りに回転自由に連結されている。第2の回転部材486の大径部には、ベース部材482の歯部482Bと噛み合う歯部486Aが全周に亘って形成されている。また、第2の回転部材486の小径部の外側面、即ち、歯部486Aから離れた外側面には、第1のアーム部材420の基端部420Aを固定する固定部486Bが形成されている。なお、固定部486Bは、第1のアーム部材420の基端部420Aを一体化できればよく、どのような形状をなしていてもよい。
従って、ラック200からストレージ装置300を引き出すとき、スライドレール260のアウターレール262とストレージ装置300とが相対変位するため、アウターレール262のラック266と噛み合う第1の歯車482Dが回転する。第1の歯車482Dが回転すると、これと一体化されている第2の歯車482Eが回転し、これと噛み合う第1の回転部材484の歯部484Cの位置が変化する。このため、第1の回転部材484は、ベース部材482の軸穴482Aを回転中心として回転し、第1のアーム部材420を第1の回転軸422の周りに回転させる。このとき、第1の歯車482D、第2の歯車482E及び第1の回転部材484の歯部484Cの歯数を適宜設定することで、ストレージ装置300の引き出しに伴って第1の回転部材484が最大で90°回転するようにする。即ち、ベース部材482に対して第1の回転部材484が90°回転すれば、第1のアーム部材420がラック200の奥行き方向と略平行になり、ラック200に対するストレージ装置300のスライド幅を最大とすることができる。
また、ベース部材482に対して第1の回転部材484が回転すると、ベース部材482の歯部482Bと噛み合う第2の回転部材486の歯部486Aの位置が変化し、第2の回転部材486が回転する。第2の回転部材486が回転すると、その固定部486Bに固定されている第1のアーム部材420が、第3の回転軸424の周りに回転する。このとき、ベース部材482の歯部482B及び第2の回転部材486の歯部486Aの歯数を適宜設定することで、ストレージ装置300の引き出しに伴って第2の回転部材486が最大で180°回転するようにする。即ち、第1の回転部材484に対して第2の回転部材486が180°回転すれば、図15に示すように、第1のアーム部材420の開口が第2のアーム部材440に対向する位置まで回転する。
従って、ラック200からストレージ装置300を引き出す力を利用して、第1のアーム部材420が第1の回転軸422の周りに最大90°回転すると共に、第1のアーム部材420が第3の回転軸424の周りに最大180°回転する。このため、CMA400に支持されているケーブル500の屈曲部分の捩じれが少なくなり、ここに発生する捩じり応力を低減することができる。ケーブル500の捩じり応力が低減されると、ケーブル500には、主に、単純な曲げモーメントが作用することとなり、例えば、劣化抑制により寿命などを伸ばすことができる。
CMA400では、第1のアーム部材420の先端部420Cと第2のアーム部材440の先端部440Cとを連結する連結部材460として、図16に示すように、上下方向に延びる回転軸の周りに回転可能な、略円柱形状の部材を使用することもできる。
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)電子機器をスライド可能に搭載するラックを備えた電子機器搭載装置であって、前記電子機器のケーブルを支持するケーブルマネジメントアームは、前記電子機器に対して、上下方向に延びる第1の回転軸の周りに回転自由に基端部が固定された第1のアーム部材と、前記ラックに対して、上下方向に延びる第2の回転軸の周りに回転自由に基端部が固定された第2のアーム部材と、を有し、前記第1のアーム部材と前記第2のアーム部材とは、上下方向に所定距離を隔てて配設された、ことを特徴とする電子機器搭載装置。
(付記2)前記第1のアーム部材の先端部と前記第2のアーム部材の先端部とは、相互に相対変位可能な連結部材を介して連結された、ことを特徴とする付記1に記載の電子機器搭載装置。
(付記3)前記第1のアーム部材の基端部は、当該第1のアーム部材の材軸方向に延びる第3の回転軸の周りに更に回転可能である、ことを特徴とする付記1又は付記2に記載の電子機器搭載装置。
(付記4)前記ラックに対して前記電子機器を出し入れする力を利用して、前記第1のアーム部材の基端部を前記第1の回転軸及び前記第3の回転軸の周りに夫々回転させる回転機構を更に有する、ことを特徴とする付記3に記載の電子機器搭載装置。
(付記5)前記回転機構は、前記第1のアーム部材の基端部を前記第3の回転軸の周りに180°回転させる、ことを特徴とする付記4に記載の電子機器搭載装置。
(付記6)前記回転機構は、前記第1のアーム部材の基端部を前記第1の回転軸の周りに90°回転させる、ことを特徴とする付記4又は付記5に記載の電子機器搭載装置。
(付記7)前記所定距離は、前記ケーブルの許容最小曲げ半径の少なくとも2倍である、ことを特徴とする付記1〜付記6のいずれか1つに記載の電子機器搭載装置。
(付記8)前記第1のアーム部材及び前記第2のアーム部材には、夫々、結束バンドを挿通する挿通孔が複数形成されている、ことを特徴とする付記1〜付記7のいずれか1つに記載の電子機器搭載装置。
(付記9)前記ケーブルは、電源ケーブル及びデータケーブルを含む、ことを特徴とする付記1〜付記8のいずれか1つに記載の電子機器搭載装置。
100 電子機器搭載装置
200 ラック
300 ストレージ装置
400 CMA
420 第1のアーム部材
420A 基端部
420C 先端部
422 第1の回転軸
424 第3の回転軸
440 第2のアーム部材
440A 基端部
440C 先端部
442 第2の回転軸
460 連結部材
480 回転機構
500 ケーブル

Claims (5)

  1. 電子機器をスライド可能に搭載するラックを備えた電子機器搭載装置であって、
    前記電子機器のケーブルを支持するケーブルマネジメントアームは、
    前記電子機器に対して、上下方向に延びる第1の回転軸の周りに回転自由に基端部が固定された第1のアーム部材と、
    前記ラックに対して、上下方向に延びる第2の回転軸の周りに回転自由に基端部が固定された第2のアーム部材と、
    を有し、
    前記第1のアーム部材と前記第2のアーム部材とは、上下方向に所定距離を隔てて配設された、
    ことを特徴とする電子機器搭載装置。
  2. 前記第1のアーム部材の先端部と前記第2のアーム部材の先端部とは、相互に相対変位可能な連結部材を介して連結された、
    ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器搭載装置。
  3. 前記第1のアーム部材の基端部は、当該第1のアーム部材の材軸方向に延びる第3の回転軸の周りに更に回転可能である、
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子機器搭載装置。
  4. 前記ラックに対して前記電子機器を出し入れする力を利用して、前記第1のアーム部材の基端部を前記第1の回転軸及び前記第3の回転軸の周りに夫々回転させる回転機構を更に有する、
    ことを特徴とする請求項3に記載の電子機器搭載装置。
  5. 前記所定距離は、前記ケーブルの許容最小曲げ半径の少なくとも2倍である、
    ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の電子機器搭載装置。
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