(57)【要約】【課題】既存のラックに簡単に採用されることができる振動対策を提供する。【解決手段】制振ユニット１４では支持体２１はラック１２に着脱自在に搭載されることができる。したがって、既存のラック１２で何ら設計変更が施されることなく、制振ユニット１４は既存のラック１２に簡単に採用されることができる。搭載にあたって、ラック１２の移動といった大掛かりな設置作業は必要とされない。しかも、支持体２１には１仮想平面に沿って移動可能に重りが支持される。弾性伸縮部材の働きで重りは１仮想平面に沿って往復運動する。例えば地震の揺れがラック１２に作用しても、重りの往復運動でラック１２の振動は十分に抑制されることができる。ラック１２の剛性の低下は許容される。ラック１２の組立方法の簡素化は実現される。ラック１２の製造コストは低減される。同時に、ラック１２の剛性の低下はラック１２の軽量化に大いに寄与する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラックに着脱自在に搭載されるラックマウント型の支持体と、１仮想平面に沿って移動可能に支持体に支持される重りと、支持体および重りに連結される弾性伸縮部材とを備えることを特徴とする制振ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の制振ユニットにおいて、前記重りは、前記仮想平面に沿って移動可能に前記支持体に連結されるトレイと、着脱自在にトレイに装着される１以上の重量体とを備えることを特徴とする制振ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばラックマウント型ディスクアレイ装置を収容するラックの振動対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラックマウント型ディスクアレイ装置は広く知られる。ディスクアレイ装置はラックに搭載される。ラックは免震装置上に設置される。免震装置の働きでラックの揺れは低減される。ディスクアレイ装置は正常に動作し続ける。ラックの設置にあたってラックは免震装置上に持ち上げられる。
【特許文献１】特開２００２−１６３７５号公報
【特許文献２】特開平１１−８２６１７号公報
【特許文献３】特開平０５−１４９０２８号公報
【特許文献４】実公平０８−５２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ラックの重量は少なくとも１５０ｋｇに達する。ラックにディスクアレイ装置が搭載されると、さらに重量は増加する。ラックは簡単に免震装置上に持ち上げられることはできない。しかも、こうした作業にあたってディスクアレイ装置の稼働は維持されることができない。ディスクアレイ装置の稼働が開始されると、ラックに振動対策は施されることができない。
【０００４】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、既存のラックに簡単に採用されることができる振動対策を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明によれば、ラックに着脱自在に搭載されるラックマウント型の支持体と、１仮想平面に沿って移動可能に支持体に支持される重りと、支持体および重りに連結される弾性伸縮部材とを備えることを特徴とする制振ユニットが提供される。
【０００６】
こうした制振ユニットでは支持体はラックに着脱自在に搭載されることができる。したがって、既存のラックで何ら設計変更が施されることなく、制振ユニットは既存のラックに簡単に採用されることができる。搭載にあたって、ラックの移動といった大掛かりな設置作業は必要とされない。例えば記録媒体駆動装置の稼働が開始した後でも、ラックに振動対策は施されることができる。
【０００７】
支持体には１仮想平面に沿って移動可能に重りが支持される。支持体および重りは弾性伸縮部材で連結される。弾性伸縮部材の働きで重りは１仮想平面に沿って往復運動することができる。例えば地震の揺れがラックに作用しても、重りの往復運動でラックの振動は十分に抑制されることができる。その結果、ラックの剛性の低下は許容される。ラックの組立方法の簡素化は実現される。ラックの製造コストは低減されることができる。同時に、ラックの剛性の低下はラックの軽量化に大いに寄与することができる。
【０００８】
以上のような制振ユニットでは、重りは、仮想平面に沿って移動可能に支持体に連結されるトレイと、着脱自在にトレイに装着される１以上の重量体とを備えればよい。トレイには１以上の重量体が装着されることができる。したがって、重量体の数が調整されれば、重りの重量は調整されることができる。例えばラックの共振周波数に応じて重りの重量は調整されることができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明によれば、既存のラックに簡単に採用されることができる振動対策が提供されることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００１１】
図１はディスクアレイ装置１１を収容するラック１２の外観を概略的に示す。ラック１２には複数台のディスクアレイ装置１１が搭載される。ディスクアレイ装置１１は、例えば同様にラック１２に搭載される上位ホストすなわちサーバコンピュータ装置１３に接続される。ディスクアレイ装置１１は、サーバコンピュータ装置１３から供給される指令に基づき動作する。
【００１２】
ディスクアレイ装置１１内には、周知の通り、複数台の記録ディスク駆動装置すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）が収容される。ＨＤＤでは、記録ディスクすなわちハードディスク（ＨＤ）の回転軸は、例えば床面に直交する垂直方向に延びる。ここでは、各ディスクアレイ装置１１内には例えば１５台のＨＤＤが収容される。ただし、ＨＤの回転軸は水平方向でもよい。
【００１３】
ラック１２の最上段には制振ユニット１４が搭載される。制振ユニット１４は水平面に沿ってラック１２の前後方向にスライド移動することができる。こうして制振ユニット１４はラック１２の正面から引き出されることができる。制振ユニット１４はラック１２内で固定される。固定にあたって例えばねじ１５が用いられればよい。ねじ１５は例えばラック１２の支柱にねじ込まれればよい。
【００１４】
図２に示されるように、制振ユニット１４はラックマウント型の支持体２１を備える。支持体２１は、底板２１ａと、底板２１ａの周縁から立ち上がる周壁２１ｂとから構成される。底板２１ａおよび周壁２１ｂに基づき支持体２１は例えば平たい直方体の収容空間を区画する。
【００１５】
支持体２１の収容空間には第１方向ＦＤに延びる１対の第１レール２２、２２が配置される。第１方向ＦＤは水平面に沿って制振ユニット１４の左右方向で規定される。第１レール２２、２２同士は相互に平行に延びる。第１レール２２は支持体２１の底板２１ａに固定されればよい。固定にあたって例えばねじが用いられればよい。
【００１６】
第１レール２２にはスライダ２３が装着される。スライダ２３は第１レール２２に沿って第１方向ＦＤに移動することができる。スライダ２３、２３には第２レール２４が連結される。第２レール２４はスライダ２３に固定されればよい。第２レール２４は、第１方向ＦＤに直交する第２方向ＳＤに延びる。第２方向ＳＤは水平面に沿って制振ユニット１４の前後方向で規定される。第２レール２４に基づきスライダ２３、２３同士は連結される。
【００１７】
第２レール２４にはトレイ２５が装着される。トレイ２５は第２レール２４に沿って第２方向ＳＤに移動することができる。トレイ２５には例えば１以上の重量体２６が装着される。重量体２６は、例えば底板２１ａの表面で規定される１仮想平面に沿って移動可能に支持体２１に連結される。重量体２６はトレイ２５に着脱自在に取り付けられればよい。取り付けにあたって例えばねじが用いられればよい。１つの重量体２６の重量は例えば１ｋｇに設定されればよい。なお、トレイ２５および重量体２６は本発明の重りを構成する。
【００１８】
支持体２１の収容空間には個々の第１レール２２に並列に延びる第１コイルばね２７および第１ダンパ２８が組み込まれる。底板２１ａには、第１方向ＦＤに相互に離れる１対の突片２９、２９が形成される。第１コイルばね２７および第１ダンパ２８は突片２９、２９同士の間に直列に配置される。
【００１９】
第１コイルばね２７および第１ダンパ２８の間には前述のスライダ２３が配置される。第１コイルばね２７は、一端でスライダ２３に連結され、他端で一方の突片２９に連結される。スライダ２３は、第１コイルばね２７の働きに基づき設定された周期で第１レール２２上を往復運動する。同様に、第１ダンパ２８は、一端でスライダ２３に連結され、他端で他方の突片２９に連結される。第１ダンパ２８の働きでスライダ２３の往復運動は減衰する。
【００２０】
同様に、支持体２１の収容空間には第２レール２４に並列に延びる１対の第２コイルばね３１、３１が組み込まれる。第２コイルばね３１、３１は１対のスライダ２３、２３同士の間に直列に配置される。支持体２１の収容空間には第２レール２４に並列に延びる１対の第２ダンパ３２、３２が組み込まれる。第２ダンパ３２、３２は１対のスライダ２３、２３同士の間に直列に配置される。
【００２１】
第２コイルばね３１、３１同士の間、および、第２ダンパ３２、３２同士の間には前述のトレイ２５が配置される。第２コイルばね３１は、一端でスライダ２３に連結され、他端でトレイ２５に連結される。第２コイルばね３１の働きに基づきトレイ２５は、設定された周期で第２レール２４上を往復運動する。同様に、第２ダンパ３２は、一端でスライダ２３に連結され、他端でトレイ２５に連結される。第２ダンパ３２の働きでトレイ２５の往復運動は減衰する。
【００２２】
図３に示されるように、第１コイルばね２７や第１ダンパ２８はスライダ２３や突片２９から取り外されることができる。同様に、第２コイルばね３１や第２ダンパ３２はスライダ２３やトレイ２５から取り外されることができる。重量体２６はトレイ２５から取り外されることができる。こうして第１および第２コイルばね２７、３１や第１および第２ダンパ２８、３２、重量体２６は簡単に交換されることができる。
【００２３】
ラック１２の静止時、図２に示されるように、重量体２６は基準位置に位置決めされる。基準位置では、トレイ２５は第１レール２２、２２同士の間の中間位置に位置決めされる。同時に、スライダ２３は第１レール２２の両端同士の間の中間位置に位置決めされる。第１および第２コイルばね２７、３１や第１および第２ダンパ２８、３２には負荷は作用しない。第１および第２コイルばね２７、３１や第１および第２ダンパ２８、３２は原形の長さで保持される。
【００２４】
いま、例えば地震に基づきラック１２に第２方向ＳＤに横揺れが作用すると、図４および図５に示されるように、制振ユニット１４では水平面に沿って支持体２１とトレイ２５との間で相対移動が生じる。トレイ２５はその場に留まろうとする。支持体２１は第２方向ＳＤに往復移動する。その結果、第２コイルばね３１、３１は伸縮する。ラック１２および支持体２１の振動の振幅は抑制される。抑制された振幅のエネルギーは第２コイルばね３１に蓄積される。蓄積された振幅のエネルギーは第２ダンパ３２、３２の働きで開放される。こうしてラック１２の振動は抑制される。
【００２５】
以上のような制振ユニット１４は、ディスクアレイ装置１１と同様に、着脱自在にラック１２に搭載されることができる。したがって、既存のラック１２で何ら設計変更が施されることなく、制振ユニット１４は既存のラック１２に簡単に採用されることができる。搭載にあたって、ラック１２の移動といった大掛かりな設置作業は必要とされない。しかも、ラック１２のディスクアレイ装置１１の稼働が開始した後でも、振動対策は施されることができる。
【００２６】
また、制振ユニット１４の働きでラック１２の振動は十分に抑制されることから、ラック１２の剛性の低下は許容される。溶接からリベットへの変更といったラック１２の組立方法の簡素化が実現されることができる。ラック１２の製造コストは低減されることができる。同時に、ラック１２の剛性の低下はラック１２の軽量化に大いに寄与することができる。
【００２７】
さらにまた、第１および第２コイルばね２７、３１や第１および第２ダンパ２８、３２、重量体２６は簡単に取り外されることができる。したがって、ラック１２や制振ユニット１４の共振周波数に応じて第１および第２コイルばね２７、３１のばね定数は調整されることができる。同様に、第１および第２ダンパ２８、３２のダンパ定数は調整されることができる。重りの重量は調整されることができる。
【００２８】
本発明者らはソフトウェア解析に基づき制振ユニット１４の効果を検証した。検証にあたって、図６に示されるように、ラック１２の解析モデル４１が定義された。解析モデル４１では、ラック４２は、４本の支柱４３と、支柱４３を連結する上段および下段枠体４４とから構成された。上段枠体４４は支柱４３の上端に配置された。下段枠体４４は支柱の下端に近接して配置された。
【００２９】
ここでは、支柱４３のｚ軸方向の高さは１８００［ｍｍ］に設定された。上段および下段枠体４４のｘ軸方向の長さは６００［ｍｍ］に設定された。上段および下段枠体４４のｙ軸方向の長さは９５０［ｍｍ］に設定された。下段枠体４４の下端は支柱４３の下端から５０［ｍｍ］の高さに配置された。支柱４３の下端の移動は拘束された。なお、ラック４２の重量は１５０ｋｇに設定された。ラック４２のヤング率は１９３１９８［ＭＰａ］に設定された。ラック４２のポアソン比は０．３に設定された。
【００３０】
図６から明らかなように、上段枠体４４には前述の制振ユニット１４が仮想的に組み込まれた。上段枠体４４では上段枠体４４から内向きに延びる４つのコイルばね４５と、同様に上段枠体４４から内向きに延びる４つのダンパ４６とが定義された。コイルばね４５およびダンパ４６の連結点に制振ユニット１４の重り４７（ｍａｓｓ）が定義された。制振ユニット１４ではｚ軸方向に重り４７の移動は拘束された。すなわち、ｘｙ平面に平行な移動のみが許容された。
【００３１】
検証にあたって第１〜第９具体例が設定された。図７に示されるように、第１〜第９具体例では、重り４７の重量［ｋｇ］、コイルばね４５のばね定数［Ｎ／ｍｍ］およびダンパ４６のダンパ定数［Ｎ・ｍｍ／ｓ］が設定された。こうしたパラメータは三段階に設定された。同時に、比較例が設定された。比較例では制振ユニット１４の組み込みは省略された。ラック４２には１［Ｇ］（９８００ｍｍ／ｓ２）の加速度でｘ軸方向に横揺れが加えられた。横揺れの減衰率は１％に設定された。上段枠体４４の一角に設定される測定点４８で応答加速度が計測された。
【００３２】
その結果、図８に示されるように、比較例では、ラック４２の共振周波数［Ｈｚ］で応答加速度［Ｇ］の最大値すなわちピークが現れた。その一方で、例えば第７具体例では、図９に示されるように、ラック４２の共振周波数［Ｈｚ］と、制振ユニット１４の共振周波数［Ｈｚ］とで応答加速度［Ｇ］の極大値すなわちピークが現れた。第１〜第６具体例、第８および第９具体例でも第７具体例と同様に２つのピークが現れた。
【００３３】
図１０に示されるように、比較例の測定点４８ではピークで５８．８［Ｇ］の応答加速度が計測された。その一方で、第１〜第９具体例の測定点４８ではラック４２の共振周波数すなわち第１ピークで２７．６〜３８．８［Ｇ］の応答加速度が計測された。同様に、制振ユニット１４の共振周波数すなわち第２ピークで２７．１〜３８．８［Ｇ］の応答加速度が計測された。第１〜第９具体例では応答加速度は比較例の応答加速度に比べて大幅に弱められることが確認された。制振ユニット１４の働きで横揺れに基づくラック４２の振動は大幅に抑制されることが確認された。
【００３４】
しかも、図７を併せて参照すると、重り４７の重量が大きく設定されればされるほど、ラック４２の振動は抑制されることが確認された。同様に、コイルばね４５のばね定数が小さく設定されればされるほど、ラック４２の振動は抑制されることが確認された。その一方で、ダンパ定数の大きさはラック４２の振動の抑制にほとんど影響しないことが確認された。したがって、重り４７の重量およびコイルばね４５のばね定数が振動の減衰に大きく影響することが確認された。
【００３５】
続いて、本発明者らは制振ユニット１４の位置ごとに効果を検証した。前述と同様にソフトウェア解析が実施された。図１１に示されるように、解析モデル４１ａのラック４２では、前述の上段および下段枠体４４の間に第１および第２中段枠体４４ａ、４４ｂが配置される。第１および第２中段枠体４４ａ、４４ｂは、上段および下段枠体４４の距離を三等分する位置にそれぞれ配置されればよい。第１中段枠体４４ａは上段枠体４４に隣接して配置される。第２中段枠体４４ｂは下段枠体４４に隣接して配置される。
【００３６】
ラック４２のヤング率やポアソン比、重量は前述と同様の条件に設定された。重り４７の重量は前述と同様の条件に設定された。ただし、制振ユニット１４では、コイルばね４５のばね定数は４９３［Ｎ／ｍｍ］に設置された。ダンパ４６のダンパ定数は３００［Ｎ・ｍｍ／ｓ］に設定された。支柱４３の下端の移動は拘束された。制振ユニット１４ではｘｙ平面に平行な移動のみが許容された。
【００３７】
検証にあたって具体例Ａ〜Ｃが設定された。具体例Ａでは、制振ユニット１４は上段枠体４４内に仮想的に組み込まれた。具体例Ｂでは、制振ユニット１４は第１中段枠体４４ａ内に仮想的に組み込まれた。具体例Ｃでは、制振ユニット１４は第２中段枠体４４ｂ内に仮想的に組み込まれた。前述と同様に、比較例が設定された。比較例では制振ユニット１４の組み込みは省略された。
【００３８】
具体例Ａ〜Ｃおよび比較例のラック４２には１［Ｇ］（９８００ｍｍ／ｓ２）の加速度でｘ軸方向に横揺れが加えられた。横揺れの減衰率は１％に設定された。このとき、上段枠体４４の一角に設定される測定点４８で応答加速度が計測された。具体例Ａ〜Ｃおよび比較例では応答加速度の最大値すなわちピークが計測された。
【００３９】
その結果、図１２に示されるように、比較例の測定点４８では６４．０［Ｇ］の最大応答加速度が計測された。その一方で、具体例Ａの測定点４８では３３．０［Ｇ］の最大応答加速度が計測された。具体例Ｂの測定点４８では３３．６［Ｇ］の最大応答加速度が計測された。具体例Ｃの測定点４８では３６．７［Ｇ］の最大応答加速度が計測された。比較例に対する比率から明らかなように、制振ユニット１４の働きで横揺れに基づくラック４２の振動は大幅に抑制されることが確認された。
【００４０】
その一方で、具体例Ａに対する比率から明らかなように、具体例Ｃから具体例Ａに向かうにつれて最大応答加速度は弱められることが確認された。すなわち、制振ユニット１４がラック４２の上段に配置されるにつれて最大応答加速度は弱められることが確認された。制振ユニット１４はラック４２の最上段に配置されることが望ましいことが確認された。
【００４１】
以上のような制振ユニット１４は、ディスクアレイ装置１１のみならず、例えば複数台のサーバコンピュータ装置１３や磁気テープカートリッジ、その他の電子機器や記録媒体駆動装置を収容するラックにも用いられることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】ラックの構造を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る制振ユニットの構造を概略的に示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る制振ユニットの構造を概略的に示す分解斜視図である。
【図４】制振ユニットのモデルを概念的に示す図である。
【図５】制振ユニットのモデルを概念的に示す図である。
【図６】ラックの解析モデルを概略的に示す概念図である。
【図７】重り、コイルばねおよびダンパといったパラメータの数値を示す表である。
【図８】比較例で周波数および加速度の関係を示すグラフである。
【図９】具体例で周波数および加速度の関係を示すグラフである。
【図１０】比較例および具体例の応答加速度の数値を示す表である。
【図１１】ラックの解析モデルを概略的に示す概念図である。
【図１２】比較例および具体例の応答加速度の数値を示す表である。
【符号の説明】
【００４３】
１２  ラック、１４  制振ユニット、２１  支持体、２５  重りとしてのトレイ、２６  重りとしての重量体、２７  弾性伸縮部材、３１  弾性伸縮部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007148763.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007148763.tif 000011
【図１０】
2007148763.tif 000012
【図１１】
2007148763.tif 000013
【図１２】
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