JP4093766B2 - モジュール筐体内の回転振動を制限するための安定化機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は全般に、回転振動を生成する、コンピュータディスクドライブあるいは他のデータ記憶モジュールのような、複数のモジュール式の物体のための筐体に関する。より詳細には、本発明は、高速のコンピュータディスクドライブによって引き起こされる回転振動の望ましくない影響を制限するために、データ記憶モジュールのための筐体に結合されることができる安定化あるいは制振機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
データ記憶装置部品は典型的には、モジュール筐体内に摺動可能にドッキングする複数のデータ記憶モジュールを含む。そのような筐体の例が、２つの特許、すなわちAnderson等に付与された米国特許第６，１５４，３６１号およびTanzer等に付与された米国特許第６，０５２，２７８号に示されており、それらの特許はそれぞれ参照として本明細書に援用される。それらの特許はそれぞれ、ディスクドライブシャーシあるいはディスクドライブ筐体とも呼ばれる、典型的な取外し可能なモジュール筐体システムの例を開示する。
【０００３】
典型的なデータ記憶モジュールは多数の（たとえば１５個の）ディスクドライブを含み、各ドライブは、内部ドライブ機構と、動作中に高速で回転するドライブプラッタとを含む。データ記憶モジュールの典型的な応用形態は、１つあるいは複数のサーバと、複数の取外し可能なモジュール筐体とを有するデータセンターを含む。援用される参照文献に示されるように、多くの知られているデータ記憶モジュール筐体が存在するが、そのいずれも、高速のコンピュータディスクドライブによって引き起こされる回転振動の望ましくない影響の問題を取り扱わない。
【０００４】
従来のドライブプラッタは、７２００ｒｐｍより速い速度で回転し、結果として回転振動を引き起こすジャイロ力を生み出す。その回転振動は、ディスクドライブ自体の動作に望ましくない影響を及ぼす。それらの望ましくない影響には、ドライブプラッタと同じ平面において、ディスクドライブの読出し／書込みアームに生じるわずかな振動が含まれ、その振動によって、データ収集時に望ましくない読出し／書込み誤りが生じ、それが性能を劣化させる。従来の提案は外部の振動を低減することに少しは有効であったが、プラッタの内部で生み出される上記の回転振動を制限あるいは制振することにおいては同じように有効ではなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、回転軸のまわりに回転振動を生成する、コンピュータディスクドライブのような複数の物体を含むモジュール筐体内の回転振動を制限する安定化機構、あるいは制振機構を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
安定化機構あるいは制振機構のいずれにおいても、本発明は、モジュール筐体の外側表面に結合され、モジュール筐体およびディスクドライブを安定化させるのに有効な力をモジュール筐体に向けて伝達するように構成される安定化装置（あるいは制振）構造を含む。安定化機構は、モジュール筐体およびディスクドライブに一定の力を加える、複数、たとえば第１および第２のバネ式の接触子として形成される場合がある。第１のバネ式接触子は、ディスクドライブのドライブ機構を含む部分に隣接して配置され、第２のバネ式接触子は、ディスクドライブのドライブプラッタを含む部分に隣接して配置される。第２のバネ式接触子は、第１のバネ式接触子によって伝達される力より大きい力を伝達する。第２のバネ式接触子によって伝達される力は約１２〜１７ポンドの範囲内にあり、第１のバネ式接触子によって伝達される力は約３〜７ポンドの範囲内にある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
概観から、本発明の一実施形態が、上面レールを含む以下に記載される外側表面を有する、以下に記載される特定の取外し可能なモジュール筐体に関連付けて、以下に説明される。しかしながら、本発明は種々のモジュール筐体に組み込まれる場合があり、以下の説明は、本発明が如何に用いられるかの一例を提供することを意図することを理解されたい。
【０００８】
図１および図２を参照すると、以下に説明される本発明の実施形態が、その１つが１４で示される、複数の取外し可能なコンピュータディスクモジュール（あるいはドライブ）を格納するための取外し可能モジュールコンピュータディスク記憶装置筐体１２のための制振機構あるいは安定化機構として１０で示される。機構１０に関係がある筐体１２の部分のみが示されており、機構１０は任意のモジュール筐体システムに組み込まれることができることを理解されたい。
【０００９】
図に示されるように、モジュール筐体１２は、底面支持板１６と上面レール１８とから形成される外側表面１５を含む。上面レール１８は、リッジ１８ａ、１８ｂおよびタブ１８ｃを含む。また、上面レール１８は開口部１９も形成されており、その理由は以下に記載される。図には示されていないが、Anderson等およびTanzer等の特許に示されるような側面および他の構造部分が含まれる。また、以下に記載される理由により、コンピュータディスク記憶装置モジュール１２は、ラッチあるいはレバー部材２０を含み、底面支持板１６は、モジュール１４のような複数のモジュールを取外し可能に収容するための軌道あるいは縁を画定する複数のガイド部材２２を含む。ラッチ２０は、図２において全体的に、典型的なさらに細かい点についてはTanzer等の特許に記載されるように、モジュールに適切に枢着される。
【００１０】
さらに図１および図２を参照すると、制振機構１０は、図２において２４で破線によって概略的に示されるプラッタのような、コンピュータドライブプラッタの比較的高速の回転に起因して、複数のコンピュータディスクドライブのためのモジュール筐体１２において生じる回転振動を低減するために有効である。プラッタは、回転軸Ｒを中心に矢印によって示される方向に回転する。当業者には知られているように、ドライブ１４のようなコンピュータディスクドライブは、ドライブ機構を含む内側部分も有する（図２では２５で概略的に示される）。
【００１１】
ここで機構１０の細部に進むと、機構１０は、外側表面１５に結合され、図２に示されるようなモジュール１４に向けて一定の力を伝達するように構成される安定化機構（制振機構とも呼ばれる）２６を備える。その力は、上記のように、ディスクドライブが動作中に回転振動を生成する際に、モジュール１４およびコンピュータディスクドライブを安定化するのに有効である。図に示される筐体の場合、安定化機構は、第１のバネ式部材２８および第２のバネ式部材３０のような、複数のバネ式部材（接触子とも呼ばれる）として形成され、各部材はモジュールに一定の力を加える。
【００１２】
図１〜図３を参照すると、第１のバネ式接触子２８はモジュール１４のドライブ機構２５を含む部分に隣接して配置され、第２のバネ式接触子３０は、ディスクドライブのドライブプラッタ２４を含む部分に隣接して配置される。図示される実施形態では、第２のバネ式接触子３０は、プラッタ２４の回転軸Ｒの上側に、概ね整列して配置されることは理解されよう。第１のバネ式接触子２８はモジュール１４の前方の領域の上側に配置される。
【００１３】
以下に記載される理由により、第２のバネ式接触子３０は、第１のバネ式接触子２８によって伝達される力Ｆ₁よりも大きな力Ｆ₂を伝達する。典型的には、第２のバネ式接触子３０によって伝達される力は約１２〜１７ポンドの範囲内にあり、第１のバネ式接触子２８によって伝達される力は約３〜７ポンドの範囲内にある。
【００１４】
図に示される応用形態の場合、接触子２８は１．２ｍｍ厚の金属薄板から形成され、複数のバネ板２８ａと支持／取付領域２８ｂとを含む。バネ板２８ａはそれぞれ、上面レール１８の平面から約２９°の予め選択された公称の下向き角で延在し（図３）、その公称の下向き角から約１３．５°まで上方に反るように形成される（図２）。バネ板２８ａは、安定性を高めるために、モジュールの両側の側面縁部に典型的には左右対称に、ラッチを介してモジュール１４を選択的に係合することは理解されよう。領域２８ｂは、スポット溶接に類似のフレアリングとして知られるプロセスを用いて、上面レール１８に適切に結合される。図１および図２に示されるように、領域２８ｂは、モジュール筐体に所望のレベルの剛性を付与するために、反転した溝を形成される。
【００１５】
さらに図１〜図３を参照すると、接触子３０は０．５ｍｍ厚の金属薄板から形成され、複数のバネ板３０ａと、支持／取付領域３０ｂと、クリップ領域３０ｃと、背面支持領域３０ｄとを備える。図３を参照すると、接触子３０は、クリップ領域３０ｃがリッジ１８ａとの締りばめを形成できるように、上面レール１８に向かって矢印の方向に下方に接触子３０を移動させることにより、上面レール１８に取外し可能に取り付けられることができる。接触子３０が上面レール１８に向かって下方に移動する際に、接触子３０は、ある角度をなして（図３には示されない）移動し、タブ１８ｃが背面支持領域３０ｄ内に形成される対応する開口部３０ｅを通って延在するように、背面支持領域３０ｄが最初にリッジ１８ｂに対する所定の位置に移動する（図２に最もわかりやすく示される）。その後、クリップ領域３０ｃがリッジ１８ａを掴持し、さらにバネ板３０ａが上面レール１８との締りばめを形成し、上面レール１８内に形成される開口部１９内に、約２９°の所定の角度で下方に延在するように、接触子３０が移動し、上面レール１８と嵌合して接触する。したがって、バネ板３０ａは、典型的にはモジュールを中央において横切って、その背後の領域においてモジュール１４と係合する。接触子３０を適所に固定する別（図示していない）の態様として、タブ１８ｃは、上面レール１８への接触子３０の上記の取外し可能な取付けの一部として開口部に移動できるように、背面支持領域３０ｄの一部として形成される場合がある。
【００１６】
したがって、バネ板２８ａおよび３０ａは、モジュールの上側表面の三脚状のバネ係合を提供する。この結果、安定化機構は複数の取外し可能なモジュールの回転振動を有効に制限する。また、特定の応用形態の要件を満足するように、多くの異なる形状のバネ板が実現可能であるという点で、本発明の安定化機構は柔軟性も有する。図に示される三脚状のバネ係合は、バネ板の実現可能な形状のうちの一例にすぎない。
【００１７】
上記の説明から、安定化装置構造あるいは制振構造１０は、１つあるいは複数のバネ板を提供する接触子を含む、種々の形状において形成されることができ、接触子２８、３０は、複数のバネ板を設けるある形態の一例を提供することを理解されたい。また、安定化装置構造および制振構造は、任意の所望の力を与えるように構成されることもできる。たとえば、接触子２８、３０は、材料選択の種々の選択肢、および筐体の上面レールに対するバネ板の反り角に基づいて、予め選択された力を伝達することができる。上面レール１８に取外し可能に取り付けることができるようにする機構に応じて、接触子３０の代わりに、異なる所望の力の範囲を伝達することができる接触子を用いることもできる。接触子２８、３０によって伝達される力は一定にすることも、所望により変更することもできる。図に示される応用形態の場合、前面の接触子２８より大きな力を伝達するように背面の接触子３０を構成することが、モジュール筐体の背面に配置されるドライブプラッタによって引き起こされる回転振動を制限する際に特に有利であることがわかっている。
【００１８】
以下に産業上の利用可能性について記載する。本発明による安定化あるいは制振機構は、コンピュータディスクドライブのような回転振動製造物のためのモジュール筐体とともに幅広い利用可能性を有する。本発明の安定化あるいは制振機構を装備されたモジュール筐体は、高速のドライブプラッタによって引き起こされる回転振動の望ましくない影響を制限するために有効であり、結果として、そのモジュール筐体は、回転振動に起因する、対応するドライブプラッタへの損傷およびドライブ動作時に知られている不具合を制限することになるであろう。本発明の機構は、既存の工具、ダイおよび製造プロセスおよび装置を用いて、低コストで製造される。
【００１９】
したがって、本発明は上記の好ましい実施形態を参照しながら図示および記載されてきたが、形態および細部の他の変更が、添付の特許請求の範囲において画定されるような本発明の精神および範囲から逸脱することなく実施されることは、当業者には理解されよう。
【００２０】
本発明は以下に要約される。
【００２１】
１． 回転軸（Ｒ）のまわりに回転振動を生成する物体（１４）を含むモジュール筐体（１２）において回転振動を制限するための安定化機構（１０）であって、前記モジュール筐体（１２）は外側表面（１５）を含み、前記安定化機構（１０）は、前記外側表面（１５）に結合され、前記物体（１４）が回転振動を生成する際に、前記モジュール筐体（１２）内の前記物体（１４）を安定化させるために有効な力を前記物体（１４）に向けて伝達するように構成される安定化装置構造（２６）を含む安定化機構。
【００２２】
２． 前記安定化装置構造（２６）は、前記物体（１４）に概ね一定の力を加える複数のバネ式接触子（２８、３０）として形成されることを特徴とする第１項に記載の安定化機構。
【００２３】
３． 前記物体（１４）は、ドライブ機構（２５）を含む内側部分と、比較的高速度で回転することができるドライブプラッタ（２４）を含む別の内側部分とを有するコンピュータディスクドライブであり、前記安定化装置構造（２６）は２つのバネ式接触子（２８、３０）として形成されることを特徴とする第２項に記載の安定化機構。
【００２４】
４． 第１のバネ式接触子（２８）は、前記ディスクドライブの前記ドライブ機構（２５）を含む内側部分に隣接して配置され、第２のバネ式接触子（３０）は、前記ディスクドライブの前記ドライブプラッタ（２４）を含む内側部分に隣接して取り外し可能に配置されることを特徴とする第３項に記載の安定化機構。
【００２５】
５． 前記第２のバネ式接触子（３０）は、前記第１のバネ式接触子（２８）によって伝達される力より大きな力を伝達することを特徴とする第４項に記載の安定化機構。
【００２６】
６． 前記第２のバネ式接触子（３０）によって伝達される力は、約１２ポンド〜１７ポンドの範囲内にあり、前記第１のバネ式接触子（２８）によって伝達される力は、約３ポンド〜７ポンドの範囲内にあることを特徴とする第５項に記載の安定化機構。
【００２７】
７． 前記第１のバネ式接触子（２８）は、前記物体（１４）に左右対称に係合するように配置される一対のバネ板（２８ａ）を含むことを特徴とする第４項に記載の安定化機構。
【００２８】
８． 前記第２のバネ式接触子（３０）は、前記物体（１４）に中央で係合するように配置されるバネ板（３０ａ）を備えることを特徴とする第４項に記載の安定化機構。
【図面の簡単な説明】
【図１】モジュールコンピュータディスク記憶装置筐体に組み込まれている、本発明の好ましい実施形態の部分斜視図である。
【図２】線２−２を通る図１の断面図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態の一部を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
１０ 制御機構または安定化機構
１２ モジュール筐体
１４ モジュールドライブ
１５ 外側表面
２４ ドライブプラッタ
２５ ドライブ機構
２６ 安定化機構
２８、３０ バネ式接触子
２８ａ、３０ａ バネ板

Claims (6)

1. 回転軸のまわりに回転振動を生成する複数の物体を収容し、外側表面を有するモジュール筐体の回転振動を制限する安定化機構において、
   前記外側表面は、上面レールと、前記複数の物体と接触する底面支持板とから形成され、
   前記上面レールと結合し、前記複数の物体が回転振動を発生する際、前記複数の物体に向け力を伝達するように構成された安定化構造を備え、
   前記複数の物体は、それぞれがドライブ機構を含む内側部分と、比較的高速度で前記上面レールに向かって回転することができるドライブプラッタを含む別の内側部分とを有する、複数のコンピュータディスクドライブであり、
   前記安定化構造は、前記複数のディスクドライブの前記ドライブ機構を含む内側部分の付近に配置された第１のバネ式接触子と、前記複数のディスクドライブの前記ドライブプラッタを含む内側部分の付近に取り外し可能に配置された第２のバネ式接触子とを有し、
   前記第１、２のバネ式接触子はそれぞれ、前記上面レール上で前記複数のディスクドライブの厚さ方向で延びており、
   前記第１のバネ式接触子はその一部で、前記複数のディスクドライブの各々のラッチを介して、前記複数のディスクドライブに選択的に係合されて前記複数のディスクドライブに略一定の力を付与し、
   前記第２のバネ式接触子は、前記上面レールの開口を通過するバネ板によって、前記複数のディスクドライブに略一定の力を付与する、
   ことを特徴とする安定化機構。
2. 前記第２のバネ式接触子は、前記第１のバネ式接触子によって伝達される力より大きな力を伝達することを特徴とする請求項１に記載の安定化機構。
3. 前記第１のバネ式接触子は、前記複数のディスクドライブの各々に左右対称に係合するように配置される複数の一対の弾性板を備えることを特徴とする請求項１に記載の安定化機構。
4. 前記第２のバネ式接触子のバネ板は、前記複数のディスクドライブの各々の中央部に係合するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の安定化機構。
5. 複数のコンピュータディスクドライブのための外側表面を有するモジュール筐体内の前記複数のディスクドライブに関連したコンピュータドライブプラッタによる比較的高速回転に起因する回転振動を減らす減衰機構において、
   前記外側表面は、上面レールと、前記複数のコンピュータディスクドライブと接触する底面支持板とから形成され、
   前記上面レールと結合し、前記複数のディスクドライブに関連するドライブプラッタが前記上面レールに向かって回転して回転振動を発生する際、前記複数のディスクドライブに向けて力を伝達するように構成された減衰構造を備え、
   前記減衰構造は、前記複数のディスクドライブの、ドライブ機構を含む部分の上に配置された第１のバネ式接触子、および前記ディスクドライブの、ドライブプラッタを含む部分の上に取り外し可能に配置された第２のバネ式接触子として形成され、
   前記第１、２のバネ式接触子はそれぞれ、前記上面レール上で前記複数のディスクドライブの厚さ方向で延びており、
   前記第１のバネ式接触子はその一部で、前記複数のディスクドライブの各々のラッチを介して、前記複数のディスクドライブに選択的に係合されて前記複数のディスクドライブに略一定の力を付与し、
   前記第２のバネ式接触子は、前記上面レールの開口を通過するバネ板によって、前記複数のディスクドライブに略一定の力を付与することを特徴とする減衰機構。
6. 前記第２のバネ式接触子は、前記複数のディスクドライブのそれぞれに対して、前記第１のバネ式接触子が前記複数のディスクドライブのそれぞれに印加する力よりも大きな力を印加することを特徴とする請求項５に記載の減衰機構。

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