JP6229346B2 - ラックマウントキットの固定構造 - Google Patents

Description

開示の技術は、ラックマウントサーバ（以下、サーバと呼ぶ）をラック（サーバを収納する棚）に搭載するためのラックマウントキットの固定構造に関する。

図１は、サーバをラックに搭載する方法について説明するための図である。

図１に示す様に、データセンター等に設置されるラック１０内にサーバ８０（重量約１０〜６０Ｋｇ）を設置する時には、まずラックマウントキット３０をラック１０内に取り付ける。

米国電子工業会（ＥＩＡ）によって定められた規格に準拠したラックに、サーバ８０（重量約１０〜６０Ｋｇ）を設置する時には、まず、ラックマウントキット３０をラックの四隅にあるマウントアングル２０の空いている穴２２を使って固定する．サーバのサイズに合わせて、マウントアングル２０に空いている穴２２を複数個用いて固定する。例えば、１Ｕ（ユニット）サイズのサーバを設置する時には、マウントアングル２０に空いている穴２２の３個分を用いて固定する。その後、サーバ８０をラックマウントキット３０に載せ、ネジ等によりサーバ８０をラック１０に固定する。

ラックマウントキットをラックに取り付ける場合、ラックマウントキットをネジで固定するものがあるが、作業性を改善するためツールレスで固定できるラックマウントキットがある。ラックに取付け可能なブロックを板ばねに固定し、板ばねを変形させることでラックへの取付け／取外しが可能な固定構造となっている。ラックに取付ける場合は、ラックの柱を使って板ばねを変形させて固定し、ラックから取外す場合は、手で板ばねを変形させて取外すことでドライバー等の工具が必要無い。

特開２００９−２０６１２９号公報

一旦取り付けたラックマウントキット３０をラック１０前側のマウントアングル２０から取外す場合は、ラック前側から板バネを手で変形させることで取外すことが可能である、
図２は、ラック１０に複数のサーバ８０が搭載された状態を示す正面図である。図２に示す様に、ラック１０にはサーバ８０が複数台搭載されており、上下にサーバ８０や冷却用塞ぎ板９０が搭載された状態で、対象となるサーバ８０の厚さが最小単位（１Ｕ）の厚さ場合、隙間（１Ｕ隙間）は約４５ｍｍしかない。またラック１０前側から後側のマウントアングル２０まで７００ｍｍ以上離れている。このため、ラック前側から手を延ばして、ラックマウントキット３０をラック１０後側のマウントアングル２０から取外すのは難しい。

そのため、ラック１０の後側のマウントアングル２０からラックマウントキット３０を取外す場合は、ラック１０の後側に移動して、板バネを手で変形させて取外さなければならない。

図３は、サーバルーム内に複数台のラック１０が配置された状態を天井から見た図を示す。図３に示す様に、ラック１０はサーバルーム内に複数台並べて配置されている。ラック１０前側は、サーバを冷却するための空気の通路（コールドアイル）となっている。ラック１０の後側は、サーバ内部から排出された熱い空気の通路(ホットアイル)となっている。ホットアイルには、ラック１０の後側から電源配線、インターフェイス配線等、多数の配線が引き出されており、作業がしにくい環境にある。

サーバルームの規模にもよるが、データセンター等の比較的大規模なサーバルームでは、１０ｍ以上にも渡ってラックが並べられているため、ラックの後側に回り込むために、場合によっては１０ｍ以上、戻ってくるのにまた１０ｍ以上移動しなければならなく、作業効率が良くない。

開示のラックマウントキットの端に設けられる固定構造の一観点によれば、１対の爪と、前記１対の爪を開く方向へ付勢する第１の付勢手段と、前記１対の爪が挿入方向に移動したのを検知して、前記爪を閉じる方向へ付勢する第２の付勢手段を含む固定構造が提供される。

開示のラックマウントキットの固定構造によれば、ラックの後側に移動しなくても、ラックの前側からラックの後側のマウントアングルからラックマウントキットを取外すことが可能となり、作業性が向上する。

ラックにサーバを搭載する方法について説明するための図である ラックに複数のサーバが搭載された状態を示す正面図である。 サーバルーム内に複数台のラックが配置された状態を示す図である。 ラックマウントキットの固定構造の一実施形態を示す図である。 実施形態のラックマウントキットの爪及びボタンの外観図である。 実施形態の後側固定部の構造について説明する図である。 実施形態の後側固定部の構造について説明する図である。 実施形態の爪とボタンの動作について説明する図である。 ラックマウントキットをマウントアングルに固定する際の、後側固定部の動作の推移を説明する図である。 ラックマウントキットをマウントアングルに固定する際の後側固定部の動作の推移を説明する図である。 ラックマウントキットをマウントアングルから外す際の後側固定部の動作の推移を説明する図である。 ラックマウントキットをマウントアングルに取り付ける手順を説明する図である。 ラックマウントキットをマウントアングルから取り外す手順を説明する図である。 従来の方法と、本実施形態の方法の作業時間の試算を示す図である。

以下に図面を参照して、本開示の技術にかかる好適な実施の形態を詳細に説明する。

図４（Ａ）は、ラックマウントキットの固定構造の一実施形態を示す図である。

本実施形態のラックマウントキット３０は、ラックの後側にあるマウントアングル２０に空いている穴２２を使って固定可能な後側固定部３２と、ラックの前側にあるマウントアングル２０に空いている穴２２を使って固定可能な後側固定部３２と前側固定部３４と、前記２つの固定部をつなぎ、伸縮可能でサーバを搭載できるスライド部３６を有する。スライド部３６は、ラックマウントキット３０を短く縮めた時に、後側固定部３２がラック後側のマウントアングル２０に届いてラック前側から押すことが可能な長さに設定されている。

図４（Ｂ）に、本実施形態のラックマウントキット３０をラックの後側にあるマウントアングル２０に取り付けるための後側固定部３２の拡大図を示す。

ベース４８は、ガイドピン４４、バネ材４６、爪５０及びボタン６０を固定・収納するための部品で、爪５０及びボタン６０を固定する穴や溝等を有している。

ガイドピン４４は、ラックマウントキット３０を、ラックのマウントアングル２０に固定する際の位置決めのためのものである。ガイドピン４４は、ラックのマウントアングル２０の穴２２よりも小さい断面形状で、爪５０の先端がマウントアングル２０に接触する前に穴２２にひっかかり、位置決めできる長さを有している。本実施形態でガイドピン４４はベース４８から突出して別部品としているが一体で形成しても良い。また断面形状は丸ではなく多角形（四角等）でも良い。

なおガイドピン４４は装置の荷重を受けても変形しない材料(例えば鉄系素材等)及び断面積を確保している。

２つのバネ材４６は、ラックマウントキット３０をマウントアングル２０から取り外す際に、後述するボタン６０に加えられる力以下の力で、ボタン６０が押し込まれない程度のバネ力を有している。本実施形態では板状バネを採用しているが、コイルバネで代用しても良い。

２つの爪５０は、マウントアングル２０の穴２２に嵌合して、ラックマウントキット３０をラックのマウントアングル２０に固定する働きを有する。

２つのボタン６０は、ラックマウントキット３０をラックのマウントアングル２０から取り外す際に、後述するボタン６０に加えられる力以下の力で動かないように、ボタン用バネ（コイルバネ等）７６で、常にベース４８から出っ張る状態にある。

図５（Ａ）は、爪５０の外観図を示す。２個の爪５０は、共通化の観点で同じ部品を採用している。

爪５０の先端５２はラックのマウントアングル２０の穴２２に挿入可能でひっかけられる鉤形状を有している。また爪５０には鉤状突起５８を有している。

爪５０は、後述する爪固定用軸７０を中心に回転する方向と、爪固定用軸７０の軸方向に動くことが可能な構造を有する。ラックマウントキット３０をラックに取り付ける際に、爪５０の先端５２は閉じる方向に回転しながら穴２２を通過する。この時、お互いの爪５０の鉤状突起５８はひっかからない。また、爪５０は穴２２を通過後、開く方向に回転する構造を有する。

爪５０は爪用バネ７４（トーションバネ等）により、常に開く方向に力が加わる構造を有する。

爪５０の鉤状突起５８はボタン６０に押されて内側に回転した時にお互いがひっかかり、爪５０が閉じた状態で保持する構造を有する。爪５０はお互いの鉤状突起５８をひっかけられるように、爪固定用軸７０を中心に回転しながら爪固定用軸７０の軸方向にも移動できる構造を有する。

爪５０は軸方向に力を加える爪用バネ７２（コイルバネ等）とベース４８内側の壁により閉じた状態を保持する。２つの爪５０が閉じる方向に回転した時に、２つの爪５０の先端５２が接触しないように鉤状突起５８は傾斜している。

図５（Ｂ）は、ボタン６０の外観図を示す。２つのボタン６０は、共通化の観点で同じ部品を採用している。

ボタン６０は必要時にしか動かないように、後述するボタン用バネ７６（コイルバネ等）で、常にベースから出っ張る構造を有する。ボタン６０は押されると内側に移動でき、移動することにより爪５０を内側に回転させるための先端突起６２を有する。

２つのボタン６０は、ラックマウントキット３０をラックのマウントアングル２０から取り外す際に、２つの爪５０を閉じる方向に移動させて、２つの爪５０の向き合う側にある鉤状突起５８をお互いに嵌合させて、２つの爪５０を閉じたままの状態に保持する働きを有する。

次いで、後側固定部３２の構造について説明する。図６（Ａ）は、後側固定部３２の正面図である。図６(Ｂ）は、図６(Ａ）の破線Ａ−Ａ’における断面図である。

図６(Ａ）を参照して、２つの爪５０は、ベース４８内に納められ、２つの爪５０の鉤状突起５８がそれぞれ向き合う向きに配置されている。

図６（Ｂ）を参照して、爪５０は、爪５０とベース４８を貫通する爪固定用軸７０を介してベース４８に取り付けられている。よって、爪５０は、爪固定用軸７０を中心に回転する方向に動くことが可能とされている。爪５０とベース４８の間の爪固定用軸７０の一方には、爪用コイルバネ７２が取り付けられており、爪５０をベース４８の他方の内側の壁に付勢する働きを有する。

図７（Ａ）は、後側固定部３２の側面図である。図７(Ｂ）は、図６(Ａ）の破線Ｂ−Ｂ’における断面図である。図７（Ａ）を参照して、２つのガイドピン４４の間から、爪５０の先端と、ボタン６０の先端がベース４８から突出している。

図７（Ｂ）を参照して、爪固定用軸７０の中央には、爪用バネ７４（トーションバネ等）が取り付けられており、爪５０は常に開く方向に付勢されている。また、ボタン６０は、ボタン用バネ７６（コイルバネ等）で、常にベースから出っ張る方向に付勢されている。

次いで、図８を用いて、爪５０とボタン６０の動作について説明する。

図中、左側の図は、図７（Ｂ）の楕円Ｄ部の拡大図、右側の図は、図６（Ａ）の楕円Ｃ部の拡大図である。

図８（Ａ）は、後側固定部３２が、ラックのマウントアングル２０に固定された状態での爪５０とボタン６０との位置関係を示している。図８（Ａ）の左図を参照して、爪５０は、ラックのマウントアングル２０の穴２２に嵌合していて、開いた状態となっている。この状態は、後側固定部３２をマウントアングル２０に取り付ける前のイニシャルの状態と同じである。

図８（Ａ）の右側の図を参照して、この状態においては、２つの爪５０のそれぞれ向き合う側の鉤状突起５８は、互いに離間した状態にある。

図８（Ｂ）は、後側固定部３２を、ラックのマウントアングル２０から取り外す状態での爪５０とボタン６０との位置関係を示している。ボタン６０がラックのマウントアングル２０に押しつけられると、ボタン６０は、マウントアングル２０とは反対方向の斜め４５度方向にスライドする。その結果、ボタン６０の先端突起６２によって、２つの爪５０は爪固定用軸７０を中心に閉じる方向に回転する。

図８（Ｂ）の右側の図を参照して、２つの爪５０が閉じる方向に回転すると、２つの爪５０のそれぞれ向き合う側の鉤状突起５８は、互いに嵌合した状態となる。２つの爪５０は、爪用コイルバネ７２で、互いの鉤状突起５８がかみ合う方向に付勢されているので、鉤状突起５８が互いに嵌合した状態が維持される。

図９、図１０は、ラックマウントキット３０をラックのマウントアングル２０に固定する際の、後側固定部３２の爪５０とボタン６０との動作の推移を説明する図である。

図９（Ａ）は、ラック前側からラックマウントキット３０を挿入していき、後側固定部３２先端のガイドピン４４をラック後ろ側のマウントアングル２０の穴２２に差し込み位置決めした状態を示す。

図９（Ｂ）は、ラックマウントキット３０がさらにマウントアングル２０に押し込まれると、爪５０の先端が、マウントアングル２０の穴２２の淵に当たった状態を示す。

図１０（Ａ）は、ラックマウントキット３０がさらにマウントアングル２０に押し込まれると、爪５０の先端がマウントアングル２０の穴２２の淵で押されて、爪５０が爪固定用軸７０を中心に閉じる方向に回転する。

図１０（Ｂ）は、ラックマウントキット３０がさらにマウントアングル２０に押し込まれると、爪５０の先端が、マウントアングル２０の穴２２を通過する。爪５０は、爪用バネ７４により、常に開く方向に付勢されているので、爪固定用軸７０を中心に開く方向に回転して、爪５０の先端が穴２２の淵に嵌合する。このようにして、ラックマウントキット３０は、マウントアングル２０に固定される。

図１１は、ラックマウントキット３０をラックのマウントアングル２０から外す際の、後側固定部３２の爪５０とボタン６０との動作の推移を説明する図である。

図１１（Ａ）は、図１０（Ｂ）の後側固定部３２の爪５０の先端が、マウントアングル２０の穴２２の淵に嵌合した状態から、一旦、さらに、ラックマウントキット３０をマウントアングル２０側に押し込まれた状態を示す。図８（Ｂ）を用いて説明した様に、ボタン６０がラックのマウントアングル２０の壁に押しつけられて、斜め４５度にスライドして、その結果、２つの爪５０は、爪固定用軸７０を中心に閉じる方向に回転する。そして、２つの爪５０のそれぞれ向き合う側の鉤状突起５８が互いに嵌合したままとなり、２つの爪５０は、閉じた状態が維持される。

図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の２つの爪５０が閉じたままの状態のまま、ラックマウントキット３０を引き抜く状態を示す。

図１１（Ｃ）は、ラックマウントキット３０をマウントアングル２０から完全に引き抜いた状態を示す。２つの爪５０は、閉じたままの状態のままとなっている。

再度ラックマウントキット３０をラックに取り付ける場合は、爪５０の鉤状突起５８の引っ掛かりを手で外す方向に動かし、爪５０を開いた状態にする。

図１２は、ラックマウントキット３０をラック前側のマウントアングル２０Ａ、ラック１０後側のマウントアングル２０Ｂに取り付ける手順を説明するための図である。本ラックマウントキット３０を、ラック１０のマウントアングル２０に空いている３か所（１Ｕ分）の穴２２を使って固定する。

図１２（Ａ）を参照して、ラックマウントキット３０先端の後側固定部３２が、ラック後側のマウントアングル２０Ｂに当たるまで、ラック前側からラックマウントキット３０挿入していく。

次いで、図１２（Ｂ）を参照して、ラック後側のマウントアングル２０Ｂに空いている穴２２に、後側固定部３２のガイドピン４４を挿入し、位置決めする。さらに、ラックマウントキット３０を押し込んで、後側固定部３２の２つの爪５０が、マウントアングル２０の穴２２に嵌合して、ラック後側のマウントアングル２０Ｂに後側固定部３２が固定される。

次いで、図１２（Ｃ）を参照して、スライド部３６からラックマウントキット３０をラック前側に引き戻して、前側固定部３４をラック前側のマウントアングル２０Ａに取り付ける。

図１３は、ラックマウントキット３０をラック前側のマウントアングル２０Ａ、ラック後側のマウントアングル２０Ｂから取り外す手順を説明するための図である。

図１３（Ａ）を参照して、最初にラック前側の前側固定部３４のロックを解除して、前側固定部３４をラック前側のマウントアングル２０Ａから取外す。

次いで、図１３（Ｂ）を参照して、ラック前側からラックマウントキット３０がラック後側に押しまれると、後側固定部３２の２つの爪５０は閉じる方向に移動して、マウントアングル２０の穴２２との嵌合がはずれる。詳しい動作については、別図を用いて後述する。

次いで、図１３（Ｃ）を参照して、後側固定部３２の２つの爪５０のマウントアングル２０の穴２２との嵌合は外れているので、そのままラックマウントキット３０をラック前側に引き抜けば、ラックマウントキット３０を取り外すことができる。
ラックマウントキット３０の後側固定部３２はラック１０に対し反対側から取り付けても良い。この場合、取付け/取外しの時に押す方向が反転する。

図１４は、サーバ１台あたりのラックマウントキット（２本）を取り外すのに、従来の方法でかかる作業時間と、本実施形態のラックマウントキットを用いた場合の作業時間を試算したものである。従来の方法では、約１２分かかるのに対して、本実施形態のラックマウントキットを用いた場合は約２分しかかからない。本実施形態のラックマウントキットを用いた場合、作業時間を約１０分も短縮でき、作業効率が大幅に改善できる。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ ラック
２０、２０Ａ、２０Ｂ マウントアングル
２２ 穴
３０ ラックマウントキット
３２ 後側固定部
３４ 前側固定部
３６ スライド部
４４ ガイドピン
４６ バネ材
４８ ベース
５０ 爪
５２ 先端
５８ 鉤状突起
６０ ボタン
６２ 先端突起
７０ 爪固定用軸
７２、７４ 爪用バネ
７６ ボタン用バネ
８０ サーバ
９０ 冷却用塞ぎ板

Claims (7)

1. ラックの柱の穴に固定されるラックマウントキットの端に設けられる固定構造であって、
   １対の第１の爪と、
   前記１対の第１の爪の互いに他方の爪に面する側に設けられた鉤状の１対の第２の爪と、
   前記ラックマウントキットを前記ラックの穴に挿入する際に、前記穴によって閉じる方向に付勢された前記１対の第１の爪を、前記１対の第１の爪が前記穴を通過したあとに開く方向へ付勢して、前記１対の第１の爪を前記穴に嵌合させる第１の付勢手段と、
   前記ラックマウントキットを前記ラックに対してさらに挿入方向に移動させる際に、前記穴の淵によって挿入方向とは反対側に押下され、前記１対の第１の爪を閉じる方向へ付勢する第２の付勢手段と
   を含み、
   前記第２の付勢手段によって前記１対の第１の爪が閉じた方向へ付勢された状態において、前記１対の第２の爪はお互いに嵌合して、前記１対の第１の爪は閉じた状態に保持される
   ことを特徴とするラックマウントキットの固定構造。
2. 前記第２の付勢手段の付勢力は、前記第１の付勢手段の付勢力より強い
   ことを特徴とする請求項１に記載のラックマウントキットの固定構造。
3. 前記１対の第１の爪は、軸を中心に回転し、
   前記第１の付勢手段は、前記軸に取り付けられ、前記１対の第１の爪を開く方向に付勢するバネである
   ことを特徴とする請求項１に記載のラックマウントキットの固定構造。
4. 前記１対の第１の爪は挿入方向の先端に鉤状の先端部を有し、前記先端部の外径は、前記穴の直径よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１に記載のラックマウントキットの固定構造。
5. 前記１対の第１の爪が、閉じた状態に保持された状態で、前記１対の第１の爪の鉤状の先端部の外径が前記穴の直径よりも小さくなる
   ことを特徴とする請求項４に記載のラックマウントキットの固定構造。
6. 前記第２の付勢手段は、前記１対の第１の爪が前記穴に嵌合した状態よりも前記ラックマウントキットが挿入方向に移動されると、前記挿入方向とは反対方向の斜めにスライドし、前記１対の第１の爪を閉じる方向に付勢する
   ことを特徴とする請求項１に記載のラックマウントキットの固定構造。
7. 前記第２の付勢手段には、第２のバネが設けられ、
   前記第２のバネは、前記斜めにスライドした前記第２の付勢手段を元の位置へ付勢することを特徴とする請求項６に記載のラックマウントキットの固定構造。

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