(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記1つ又は複数の羽根の各々は、実質に前記露出表面の前記少なくとも一方と前記少なくとも一つの末端部材との間に延伸する連続的な表面を定義するように配置される請求項1に記載の計算装置。
【背景技術】
【0002】
「ホット−プラグ」ハードディスクドライブ(hard disk drive;ハードドライブ)は、コンピューター又は周辺システムの運転時に取り外されることができる。ハードドライブは、システムに取り付けられる前に、一般的にハードドライブキャリアに取り付けられる。ハードドライブキャリアは、ハードドライブに接続される枠型の構造であり、ハードドライブをシステムから挿抜するのに協力するためのものである。ハードドライブキャリアは、システム環境の外にもハードドライブを保護する。ハードドライブキャリアは、一般的に、金属及び/又は高分子材料で製造される。
【0003】
計算システムは、複数のハードドライブを含んでもよく、システムにおける複数のハードドライブの各々が容易に互いに交換することができる。ハードドライブは、システムエンクロージャー内のハードドライブディスクドライブベイ(HDD bay)又はハードドライブシャシ(chassis)に取り付けられる。システムが作業する場合、特に、隣り合うハードドライブも同期的に運転する場合、ハードドライブは振動する恐れがあり、且つ、振動が過大になる恐れがある。更に、ハードドライブ技術が速い回転数及び低コストのアーキテクチャに進められる場合に、振動の問題は一層悪くなる。
【0004】
過大な振動により、復元可能及び復元不可能な書き込み不可能、捜査にかかる時間の増加及び遅い読み書きメモリ時間のようなハードドライブの効率の低下をもたらすことができる。過大な振動は、補修できない初期のハードドライブの故障をもたらすこともできる。例として、ディスクと読み書きコネクタの機械的損傷、ハードディスク移動素子の機械的な摩耗、ソフトウェアツールで補修できないデータエラーを含む。
【0005】
従来の技術は、主に、ハードディスクにおける機械素子による振動のような、ハードディスク自体の振動の低減にフォーカスする。しかしながら、過度の振動をもたらす他の要素は、まだよく研究されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の実施形態は、気流による振動を低減するためのハードドライブキャリア及びそれを含む計算装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の第1の実施形態において、第1の端及び第2の端を有するエンクロージャーと、第1の端から第2の端へ気流を供給する気流システムと、1つ又は複数のハードドライブキャリアと、エンクロージャー内に設けられ、且つ1つ又は複数のハードドライブキャリアを着脱可能に受け入れるように配置されるディスクドライブベイと、を含む計算装置を提供する。
【0008】
第1の実施形態において、ハードドライブキャリアの各々は、ハードドライブの第1の端がエンクロージャーの第1の端に向かい、ハードドライブの第2の端がエンクロージャーの第2の端に向かうようにハードドライブをディスクドライブベイに着脱可能に固定するように配置され、露出表面を空けるために実質的にハードドライブの主な表面を露出するように配置され、ハードドライブの第2の端と関連する少なくとも一つの末端部材を含むブラケットアセンブリと、少なくともハードドライブの第2の端から延伸して、露出表面における少なくとも一方を覆うように配置される1つ又は複数の羽根を有する翼型のアセンブリと、を含
み、翼型のアセンブリは、U字状であり、ハードドライブの第2の端を被覆するように配置される。
【0009】
計算装置において、1つ又は複数の羽根の各々は、実質的に露出表面と末端部材との間に延伸する連続的な表面を定義してよく、選択可能に、各羽根は、実質的に露出表面と末端部材との間に延伸する
階段状の表面を定義してよい。
【0010】
幾つかの配置において
、羽根は、主表面における第1の表面と関連する少なくとも一つの第1の羽根と、主表面における第2の表面と関連する少なくとも一つの第2の羽根と、を含んでよい。
【0011】
幾つかの配置において、翼型のアセンブリは、ブラケットアセンブリに接続される。
【0012】
本発明の第2の実施形態において、エンクロージャー内に設けられるハードドライブのエンクロージャーの第1の端からエンクロージャーの第2の端への気流による振動を減少するためのハードドライブキャリアであって、ハードドライブをエンクロージャーにおける受け入れ素子に着脱可能に固定するように配置され、露出表面を空けるために実質的にハードドライブの主表面を露出するように配置され、ハードドライブの第1の端がエンクロージャーの第1の端に向かい、ハードドライブの第2の端がエンクロージャーの第2の端に向かうように、エンクロージャーの内に取り付けられ、ハードドライブの第2の端と関連する少なくとも一つの末端部材を含むブラケットアセンブリと、少なくともハードドライブの第2の端から延伸し且つ露出表面における少なくとも一方を部分的に覆うように配置される1つ又は複数の羽根を含む翼型のアセンブリと、を含むハードドライブキャリアを提供する。
翼型のアセンブリは、U字状であり、ハードドライブの第2の端を被覆するように配置される。
【0013】
ハードドライブキャリアにおいて、1つ又は複数の羽根の各々は、実質的に露出表面における少なくとも一方と末端部材との間に延伸する連続的な表面を定義してよく、選択可能に、各羽根は、実質的に露出表面における少なくとも一方と末端部材とを接続する
階段状の表面を定義してよい。
【0014】
幾つかの配置において
、羽根は、第1の主表面と関連する少なくとも一つの第1の羽根と、第2の主表面と関連する少なくとも一つの第2の羽根と、を含んでよい。
【0015】
幾つかの配置において、翼型のアセンブリは、ブラケットアセンブリに接続される。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】本発明の複数の実施形態に係る計算装置を示す模式図である。
【
図2】本発明の複数の実施形態に係るハードドライブが取り付けられたハードドライブキャリアを示す模式図である。
【
図3】
図2の構造の接線3−3に沿う模式図であり、ハードドライブにおける気流による振動を説明する。
【
図4A】本発明の実施形態に基づく部分的分解図であり、気流に由来する振動の低減のために配置されるハードドライブキャリアとそれに取り付けられるハードドライブを説明する。
【
図4B】本発明の実施形態に基づく非分解模式図であり、気流に由来する振動の低減のために配置されるハードドライブキャリアとそれに取り付けられるハードドライブを説明する。
【
図5】
図4Bにおけるハードドライブキャリアの接線5−5に沿う模式図であり、
図4Bのハードドライブキャリアが気流による振動を低減することを説明する。
【
図6A】本発明の複数の実施形態に基づく翼型のアセンブリを示す模式図であり、翼型のアセンブリの複数の可能な様態を説明する。
【
図6B】本発明の複数の実施形態に基づく翼型のアセンブリを示す模式図であり、翼型のアセンブリの複数の可能な様態を説明する。
【
図6C】本発明の複数の実施形態に基づく翼型のアセンブリを示す模式図であり、翼型のアセンブリの複数の可能な様態を説明する。
【
図6D】本発明の複数の実施形態に基づく翼型のアセンブリを示す模式図であり、翼型のアセンブリの複数の可能な様態を説明する。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明については、添付図面に合わせて詳しく説明し、参照番号は、図における全ての近似又は同等な素子を指す。図形は、比率に基づいて作図されず、この発明を図示するためのものに過ぎない。以下、適用例によって本発明の各側面を説明する。本発明を十分に理解されるために、多くの特定の細部、関連性及び方法が説明される。しかしながら、当業者であれば、その他の方法又は所定の細部の1つ以上を省略してこの発明を実行することができることは、容易に理解することができる。その他の例において、非合焦を避けるために、周知の構造又は操作を詳しく説明することがない。この発明は、動作又は事例の図示の順序によって制限されず、例えば、ある動作は異なる順序に従って且つ/又は他の動作又は事例と同時に並行することができる。尚、この発明を実施するために提出される方法では、説明される動作又は事例が全然不可欠わけではない。
【0018】
上記に検討したとおり、過大な振動は、ハードドライブの運転に不利である。過大な振動は、復元可能及び復元不可能な書き込み不可能、捜査にかかる時間の増加及び遅い読み書きメモリ時間のようなハードドライブの効率の低下をもたらすことができる。過大な振動は、補修できない初期のハードドライブの故障をもたらすこともできる。例としては、ディスクと読み書きコネクタの機械的損傷、ハードディスク移動素子の機械的な摩耗、ソフトウェアツールで補修できないデータエラーを含む。
【0019】
大体には、ハードドライブの過大な振動に対して採用される努力は、主に装置による振動に焦点を合わせる。つまり、機械素子の運転で直接に発生する振動は、ハードドライブ自体又はファンによる機械的振動を含む。しかしながら、過大な振動のその他の原因、特に、気流による振動について、まだ研究又は言及されない。
【0020】
以下、細部を詳しく説明する。気流による振動の一般的な理由は、ハードドライブ付近の乱流からである。この乱流は、機械力をハードドライブにかけてハードドライブの振動をもたらすことができる。従来のハードドライブの技術世代では、この気流による振動の影響が小さいが、ハードドライブは放置密度の増加により、振動による誤差にも一層敏感である。従って、気流による振動はより注目される。
【0021】
複数の実施形態を深く検討する前に、先ず気流が振動を生じる原理を更に理解するのは、役立つ。上記のことによって、本開示は
図1と
図2から始まる。
【0022】
図1は、本発明の複数の実施形態を説明するための計算装置100の模式図である。この計算装置100は、独立なコンピューター、ホスト、サーバー又はその他のホルダー台座に取り付けられるように配置される装置であってよい。例としては、計算装置100は、ラックサーバー(rack server system)、刀身型のサーバー又はその他の類似のものであってよい。しかしながら、実施形態の種類は、これによって制限されるものではない。
【0023】
図1に示されるように、計算装置100は、シャシ(chassis)又は第1の端102Aと第2の端102Bとを有するエンクロージャー(enclosure)102を含む。図示されないが、エンクロージャー102は蓋又は内に素子を設けるための出入口とするためのその他の特徴を含んでよい。
【0024】
エンクロージャー102は、さらに、エンクロージャー102を透過する気流106を形成するように配置される冷却素子104含む。例としては、
図1に示されるように、冷却素子104は、エンクロージャー102の第2の端102Bに設けられ、且つ、エンクロージャー102の第1の端102Aからエンクロージャー102の第2の端102Bへの気流106を形成するために空気を引導するように配置されるファンを含む。
【0025】
図1では、エンクロージャー102の第2の端102Bにおける二つの冷却素子104のみを示すが、簡易な説明に過ぎない。複数の実施形態において、エンクロージャー102内にいかなる数量の冷却素子104を具備してよい。又、冷却素子104の寸法及び種類は、変化されてもよく、異なる寸法と種類を用いる冷却素子104及びその組み合わせを含む。更に、冷却素子104の位置は変化されてもよい。つまり、幾つかの配置において、冷却素子104は、エンクロージャー102の第1の端102A、エンクロージャー102の第2の端102B、エンクロージャー102の中又は如何なる位置の組み合わせに設けられてよい。最後に、冷却素子104は
図1の説明においてファンであるが、本発明の見解に基づいて、気流106を形成できる如何なるその他の種類の素子はいずれも、複数の実施形態に用いることができる。
【0026】
図1に示されるように、エンクロージャー102は、ディスクドライブベイ(drive bay)108を含んでもよい。ディスクドライブベイ108は、ハードドライブ112のハードドライブキャリア(HDD carrier)110をエンクロージャー102の中に受け入れて固定するための1つ又は複数の受け入れ素子を含んでよい。ハードドライブキャリア110については、
図2を参照して下記に更なる検討を行う。
図1に示されるように、エンクロージャー102に設けられるハードドライブ112を一列に並ぶように、ディスクドライブベイ108とその受け入れ素子を配置することができる。更に、ハードドライブ112の配列により、空気を各ハードドライブ112を流させて囲ませる。
【0027】
図2は、ハードドライブキャリア110とハードドライブ112の模式図である。
図2に示されるように、ハードドライブキャリア110は、部材210Aと、210Bと、210Cと、210Dとで定義されるブラケットアセンブリで構成される。ブラケットアセンブリは、ハードドライブ112の第1の端112Aがエンクロージャー102の第1の端102Aに向かい、且つハードドライブ112の第2の端112Bがエンクロージャー102の第2の端102Bに向かうように、ハードドライブ112をディスクドライブベイ108に着脱可能に固定する。
【0028】
特に、ブラケットアセンブリは、ハードドライブ112の第1の端112Aと、ハードドライブ112の第2の端112Bと、ハードドライブ112の第1の側部(即ち、ハードドライブ112の主表面)112Cと、ハードドライブ112の第2の側部112Dとに囲まれると同時に、実質的にハードドライブ112の主表面112Cを露出するように配置される。部材210A−210Dは、ハードドライブキャリア110とハードドライブ112をエンクロージャー102に固定するために、ディスクドライブベイ108の受け入れ素子(receiving components)に接続されるように配置されてよい。このブラケットアセンブリの設計は、ハードドライブ112をエンクロージャー102内に固定するのに必要なハードウェアの数量を最小化でき、ハードドライブ112をエンクロージャー102内に支持するのに必要な空間を最小化にする。
【0029】
しかしながら、ハードドライブキャリア110の設計は、所望のハードウェアの数量及びハードドライブ112を支持するのに必要な空間を最小化にするが、この設計は、ハードドライブ112の気流による振動を増加するようにもする。下記、
図3を参照して説明する。
【0030】
図3は、
図2におけるハードドライブキャリアの接線3−3に沿う模式図であり、当該図は、ハードドライブ112における気流106による振動を説明する。ハードドライブキャリア110とハードドライブ112がエンクロージャー102に固定され、且つ気流106が既に形成されると、変化する表面形状は、ハードドライブ112の振動をもたらす乱流の原因になる。
【0031】
運転中、気流106が形成されると、多くの原因で気流106が平らにならないか層状にならない。第1、ハードドライブ112の主表面112Cが完全に平らでない可能性がある。例としては、
図2に示されるように、ハードドライブ112はその回路部分を露出する恐れがある。別の例において、ブラケットアセンブリの部材210A−210Dはハードドライブ112の隣接する表面と精確に合致できない恐れがある。従って、ブラケットアセンブリとハードドライブ112との間の非連続性は、少なくとも小量の気流を乱すことができる。
図3は、この正味の効果の模式図である。
【0032】
最初に、ハードドライブ112の第1の端112Aと隣り合う気流310は実質的に干渉を受けない可能性があり、且つ、それにより如何なるタイプの振動にならない可能性がある。しかしながら、空気が主表面112Cに沿って流動し続けると、表面に出る如何なる非連続性は、気流干渉を引き起こし、ハードドライブ112に伝送される恐れがある振動をもたらす。ハードドライブ112の第2の端112Bに近接すると、ハードドライブ112と部材210Aと間の非連続性は、ハードドライブ112の第2の端112Bの存在場所又は付近に干渉される気流(disrupted airflow)312を引き起こすことができる。この干渉される気流312は、渦系314(vortices)及びハードドライブ112の第2の端112Bの領域の気圧を不均一にできる他の空気乱れをもたらすことができる。これらの不均一な気圧は、主表面112Cのハードドライブ112に隣接する第2の端112B付近に不均一なプレスを受けることになってしまい、そのためハードドライブ112の運転に影響を及ぼす振動を含む振動を引き起こす。
【0033】
これらの気流による振動から見ると、本発明の実施例は、改善されたハードドライブキャリア110の設計であり、干渉される気流を減少するために、翼型のアセンブリ(airfoil assembly)414を組み合わせる。
図4Aと
図4Bに説明する。
【0034】
本発明の実施形態に基づいて、
図4Aと
図4Bは、部分的分解図及び非分解図で模式的に説明し、部材410Aと、部材410Bと、部材410Cと、部材410Dとに定義されるハードドライブキャリアやその内に取り付けられるハードドライブ412は、気流による振動を減少するように配置される。
図4Aと
図4Bに示されるように、ハードドライブキャリアやその内に取り付けられるハードドライブ412は、
図2に示されるものに近似している。従って、素子と関連する参考番号112A−112D及び210A−210Dは、参考番号412A−412D及び410A−410Dのそれぞれと素子との関係を解釈するのに十分である。
【0035】
又、ハードドライブキャリアは、ハードドライブ412の主表面412Cの部分からハードドライブ412の第2の端412Bに延伸する1つ又は複数の羽根(louver)414A、414Bを含む翼型のアセンブリ414をさらに含んでもよい。運転時、ハードドライブ412の主表面412Cの上方における羽根414A、414Bは、気流干渉を最小化にしてそれで気流による振動を減少するように、ハードドライブ412の第2の端412B又はその隣接箇所の気流を引導して平坦化にさせる。下記に
図5で説明する。
【0036】
図5は、
図4Bにおけるハードドライブキャリアの接線5−5に沿う模式図であり、
図4Bにおけるハードドライブキャリアが低減された気流によって振動されることを説明する。
【0037】
上記の
図3と関連する検討のように、初期に、ハードドライブ412の第1の端412A付近の気流510は、実質的に干渉を受けない可能性があり、且つ、それにより如何なるタイプの振動にならない可能性がある。ハードドライブ412の第2の端412B付近に、ハードドライブ412と部材410Aとの非連続性は、通常、ハードドライブ412の第2の端412B又は付近に気流干渉になってしまう。しかしながら、翼型のアセンブリ414は、この気流干渉を最小に減少する。
【0038】
特に、翼型のアセンブリ414は、
図5に示されるように、主表面412Cと末端部材410Aとの間に、平らでなければプログレッシブ(progressive)の遷移箇所(transition)を提供する。それにより、気流干渉を大幅に低減ひいては解消することができる。従って、ハードドライブ412の第2の端412B付近における気流512は著しく小さい干渉を受ける。その結果、如何なる渦系514又はその他のハードドライブ412の第2の端412B付近の領域の気圧の不均一の原因になる乱流はいずれも、著しく小さい規模を有する。従って、如何なる気圧変化は、総体上、主表面412Cのハードドライブ412に隣接する第2の端412Bに如何なる著しい不均一なプレスにもならなく、それで発生する振動とハードドライブ412の運転に影響を及ぼす振動を著しく低減ひいては解消する。
【0039】
複数の実施形態において、翼型のアセンブリ414の設計を変化できる。例としては、
図4Aに示されるように、翼型のアセンブリ414は、ブラケットアセンブリの部材D410Dとハードドライブ412との間に挿入してハードドライブ412の一端を被覆するように配置されることができる。このようなブラケットアセンブリの部材D410Dは、翼型のアセンブリ414をここに固定する。選択可能に、翼型のアセンブリ414は、ブラケットアセンブリの部材D410Dに併入されてよい。つまり、いくつかの配置では、翼型のアセンブリ414はブラケットアセンブリに接続されることができる。他の配置では、羽根414Aと羽根414Bはブラケットアセンブリから延伸できる。
【0040】
羽根414A及び羽根414Bとハードドライブ412との間の気流を低減するために、羽根414A及び羽根414Bとハードドライブの主表面412Cと密着すれば密着するほどよい。従って、翼型のアセンブリ414の羽根414Aと羽根414Bが裏に折ることができる。この配置では、羽根414Aと羽根414Bは、少なくとも弾性材料からなることができる。選択又は付加可能に、羽根414Aと羽根414Bのハードドライブ412の主表面412Cと接触するエッジは、羽根414Aと羽根414Bが裏に折ると密封できることを確保するために、柔軟な材料からなってよい。
【0041】
上記に言及された以外に、翼型のアセンブリ414の幾何形状を変化させることもできる。複数の実施形態に基づいて、
図6Aと、
図6Bと、
図6Cと、
図6Dとは、翼型のアセンブリ414のさまざまな可能な態様を説明する。
図6Aは「方形」の態様を示す。つまり、羽根414Aと羽根414Bとのエッジは、方形である。このような態様において、羽根414Aと羽根414Bの厚さを選択することによってそのエッジを比較的に薄くでき、小さい気流干渉のみをもたらす。
【0042】
いくつかの態様において、気流を改善するために、羽根414Aと羽根414Bの全体に沿って楔形にする。
図6Bに説明する。選択可能に、
図6Cに示されるように、羽根414Aと羽根414Bの一部のみを楔形にしてもよい。
【0043】
上記のような態様では、羽根414Aと羽根414Bは、全体の表面に実質的な連続性を有する。しかしながら、他の態様では、
図6Dに示されるように、羽根414Aと羽根414Bは、階段状な態様を有してよい。気流を改善するために、階段がプログレッシブのランプを提供するように選択することができる。更に、
図6Dでは、一階の階段のみを示すが、如何なる数量の階段も採用できる。
【0044】
複数の実施形態において、翼型のアセンブリ414の設計を変化できる。翼型のアセンブリ414は、気流による振動を著しく減少ひいては解消することができる。
【0045】
翼型のアセンブリ414を含まない態様と翼型のアセンブリ414を含む態様を比較テストとして挙げる。ハードドライブ412の効果は、翼型のアセンブリ414を含むから、実質的に52.2%から89.5%に向上された。従って、翼型のアセンブリ414は、気流による振動を非常に効果的に減少ひいては解消する。
【0047】
ここに示される例示は、複数の実施形態を制限するためのものではない。ただ説明用のものである。
【0048】
以上、本発明の複数の実施形態を説明したが、理解すべきなのは、その呈示はただ挙例用に過ぎなく、制限するものではない。開示された実施形態は、この発明の精神と範囲を逸脱しない限り、この開示により数種類の変動を加えることができる。従って、この発明の広さと範囲は、前記の実施形態によって制限されるものではない。この発明の範囲は、後記の請求項及びその同等な効果によって定義されるものである。
【0049】
本発明は、関連の実施形態を解釈して詳しく説明したが、他の当業者は、この明細書及び添付図面を閲覧及び理解した上で、同等な効果の変更と修正を想到できる。尚、この発明の所定の特徴は、複数の実施形態の一つのみを開示するかもしれなく、この特徴は、所定の適用の期待とメリットを達成するために、1つ又は複数の他の実施形態における特徴と組み合わせることができる。
【0050】
ここに用いられる用語は、特定の実施形態を詳しく説明し、且つこの発明を有意に制限するものではない。上下文には、単数を特記しない限り、ここで用いられる単数型の「一」と「当該」は、複数型も指す。尚、用語「からなる」、「を有する」、「を持つ」又はその他の変形については、詳細な実施細部及び/又は請求項にも用いても、このような用詞の用法はいずれも、「を含む」に近い。
【0051】
特別に定義しない限り、ここの全ての用語(技術性及び科学性の用語を含む)はいずれも、当業者によって容易に理解できる。更に理解すべきなのは、ここのよく辞書に載られる通常の用語について、関連分野の背景で解読すべきであり、且つ、この解読は、理想化又は正規化し過ぎるべきではない。