説明

電子機器収納用ラック

【課題】 横方向の振動に加えて縦方向の振動であっても良好に吸収し、地震等による縦揺れも吸収できる免震機能を備えた電子機器収納用ラックを提供する。
【解決手段】 免震部材を、コイルバネ4と3軸方向の振動を吸収するオイルダンパー5とで構成し、内側枠体3の上下端部と外側枠体2の間にコイルバネ4を縦方向に伸縮するよう配置し、内側枠体3を上下方向からコイルバネ4を介して外側枠体2に保持させる一方、外側枠体2の左側部と内側枠体3の左側部との間、及び外側枠体2の右側部と内側枠体3の右側部との間にオイルダンパー5を配置し、オイルダンパー5を介して側部同士を連結した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はサーバ等の電子機器を収納するラックに関し、特に免震機能を備えて外部の振動を吸収し、搭載機器を外部振動から保護する機能を備えた電子機器収納用ラックに関する。
【背景技術】
【0002】
情報通信機器等の電子機器、特にハードディスクを内蔵するサーバ等の電子機器は振動に弱い。そのため、このような機器を収納するラックとして免震機能を備えた様々なラックが提供されている。例えば、特許文献1の制震キャビネットは、キャビネット(ラック)を二重の枠体で構成し、双方の間に粘弾性体を具備した制震ユニットを介在させている。
一方で、ゴム製の円盤状容器の中にシリコンオイル等の液体を充填し、この液体の流動作用に基づいて3軸方向の振動を吸収して減衰させるオイルダンパーが知られている(例えば、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−205460号公報
【特許文献2】特開平8−184345号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記特許文献1に開示されているような制震構造の場合、制震ユニットは横方向(X−Y方向)の振動に関しては良好に吸収して減衰するが、縦方向(Z方向)の振動に関しては吸収が十分でなく、地震等で発生する縦揺れを十分吸収できなかった。
【0005】
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、横方向の振動に加えて縦方向の振動であっても良好に吸収し、搭載機器を地震等から保護できる免震機能を備えた電子機器収納用ラックを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決する為に、請求項1の発明は、箱状の外側枠体内に電子機器を組み付けるための箱状の内側枠体を収容し、免震部材を介して両者を連結して成る電子機器収納用ラックであって、前記免震部材を、コイルバネと3軸方向の振動を吸収するオイルダンパーとで構成し、前記内側枠体の上下端部と外側枠体の間に、前記コイルバネを縦方向に伸縮するよう配置し、前記内側枠体を上下方向から前記コイルバネを介して前記外側枠体に保持させる一方、前記内側枠体の左右側部と前記外側枠体との間に前記オイルダンパーを配置し、前記オイルダンパーを介して内側枠体の側部と前記外側枠体の側部とを連結したことを特徴とする。
この構成によれば、内側枠体はコイルバネにより上部及び下部が外側枠体に支持されるので、コイルバネの軸方向となる縦方向の振動が直接搭載機器に伝達されることがないし、直交する横方向の振動に対してもコイルバネの弾性作用により直接搭載機器に伝達されることがない。その結果、3軸方向の衝撃や振動が搭載機器に直接伝達されるのを防ぐことができる。そして、オイルダンパーが3軸方向の振動を減衰させるので、地震等による振動が直接搭載機器に伝達されることが無く、且つ振動を減衰させることができる。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1に記載の構成において、前記コイルバネは、前記内側枠体の上端の少なくとも4隅、及び下端の少なくとも4隅に設置されることを特徴とする。
この構成によれば、搭載した機器により内側枠体の重心位置が変化しても、外側枠体が内側枠体を安定して支持できる。
【0008】
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の構成において、前記オイルダンパーは、前記外側枠体の側面において4箇所、左右で合計8箇所に設置され、前記内側枠体の高さに対して上端から略4分の1の部位の前後端部、及び下端から略4分の1の部位の前後端部に設置されたことを特徴とする。
この構成によれば、振動を受けた際に横方向に大きく移動し易い上下端部に比べて比較的変化の小さい部位にオイルダンパーが設置されるので、大きな振動が発生してもオイルダンパーが変位可能範囲を超えて振動するような事態を防止でき、オイルダンパーの小型化を図ることができる。
【0009】
請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の構成において、前記オイルダンパーは、可撓性部材で形成された略円筒形状の容器と、前記容器の中心軸上で内部から突出するよう配置された軸体とを有し、前記容器内にはシリコンオイル等のオイルが充填され、前記軸体の基部は前記オイル充填空間に突出するよう配置されてなり、前記軸体の突出した先端部が前記内側枠体に連結される一方、前記容器の平坦に形成された底部が緩衝板を介して前記外側枠体の側部に密着するよう配置され、外部からの振動を受けて、前記軸体の基部が前記オイルを攪拌することで3軸方向の振動を減衰させることを特徴とする。
この構成によれば、軸体は容器の中心軸上で出没動作するし、中心軸に直交する横方向へも移動動作するため、3軸方向の振動を減衰させることができる。そして、底部には緩衝板が設けられることで、中心軸方向の大きな衝撃を受けてオイルダンパーの変位可能範囲を超えて軸体が容器内に没入し、軸体底部が容器の底部に衝突したとしても、緩衝板の緩衝作用で衝撃を吸収することができる。よって、大きな振動が発生しても、内側枠体の振動及び衝撃を抑制することができる。
【0010】
請求項5の発明は、請求項4に記載の構成において、前記オイルダンパーは、容器の周囲が可撓性部材から成る環状緩衝体で外嵌され、前記環状緩衝体を挿通させて把持する把持手段により外側枠体に固定されることを特徴とする。
この構成によれば、軸体が中心軸に直交する方向に対して変位可能範囲を超えて移動するような大きな振動が発生しても、環状緩衝体がその衝撃を吸収して衝撃が和らげられる。よって、内側枠体の振動及び衝撃を抑制することができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、内側枠体は圧縮されたコイルバネにより上部及び下部が支持されるのでコイルバネの軸方向となる縦方向の振動に対処できるし、直交する横方向の振動に対してもコイルバネの弾性作用により対処できる。結果、3軸方向の衝撃や振動が搭載機器に直接伝達されるのを防ぐことができる。そして、オイルダンパーが外側枠体と内側枠体の相対振動、即ち3軸方向の全ての振動を減衰させることができ、搭載機器に対する振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明に係る電子機器収納用ラックの斜視説明図である。
【図2】図1の電子機器収納用ラックの外側枠体を示す図である。
【図3】図1の電子機器収納用ラックの内側枠体を示す図である。
【図4】オイルダンパーの説明図であり、(a)は の拡大図、(b)は分解図を示している。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明に係る電子機器収納用ラックの一例を示す斜視説明図であり、前面や背面に設けられる扉や左右側面を閉塞する側板を取り外した状態を示している。ラック1の主要部は二重の枠体で構成され、2は扉や側板等が取り付けられる外側枠体、3は外側枠体2内に配置されて機器が組み付けられる内側枠体である。
そして、4は外部振動を直接内部枠体3に伝達させないためのコイルバネ、5は振動を減衰させるためのオイルダンパーであり、免震部材はこのコイルバネ4とオイルダンパー5とで構成されている。外側枠体2と内側枠体3の間には所定の空間が設けられ、上下に設けられた空間にはコイルバネ4が配置され、左右に設けられた空間にはオイルダンパー5が配置されている。尚、図1において手前がラック正面となる。
【0014】
図2は外側枠体2のみを示している。この図2に示すように、外側枠体2は上端に配置される四角形の上側枠部材11aと、下端に配置される四角形の下側枠部材11bと、この両者の間の4隅に立設された4本の支柱12(前側支柱12a、12a、後側支柱12b,12b)により構成されている。そして、前後の支柱12a,12bの間に、オイルダンパー5を取り付けるための横ベース板13が左右それぞれ一対架設されている。
【0015】
但し、この横ベース板13は、内側枠体3の高さに対して上端及び下端から略4分の1の距離の部位に設置され、オイルダンパー5は収容される内側枠体3の位置に合わせてこの前後端部に設置されている。この結果、一方の側面に対して4個、左右合わせて全8個設置されている。
このようにオイルダンパー5を前後左右に4箇所ずつ、且つ上下端部から距離を置いて配置することで、振動を受けた際に横方向に大きく移動し易い上下端部に比べて比較的変化の小さい部位にオイルダンパー5が設置されるので、大きな振動が発生してもオイルダンパー5が変位可能範囲を超えて振動するような事態を防止でき、オイルダンパーの小型化を図ることができる。
【0016】
そして、下側枠体11bにはコイルバネ4の一端に内接して支持する筒状のバネ支持部15を前後方向に3個備えた外側下ベース板16bが左右にそれぞれ組み付けられている。また、上側枠体11aにも外側下ベース板11bと同様な形状の外側上ベース板(図1に示す)16aが組み付けられ、コイルバネ4は左右合わせて6個、更に上下合わせて全体で12個設置されている。
【0017】
図3は内側枠体3のみを示している。この図3に示すように、内側枠体3は上端に配置される上部支持枠19と、同様に略四角形の下部支持枠20と、双方の4隅の間に立設された棒状の支持フレーム21とで構成されている。この支持フレーム21は、ラックマウント型の機器を組み付けるラックマウントフレームとなっており、前後方向から図示しない機器を組み付け可能となっている。
上部支持枠19及び下部支持枠20は、具体的に左右に配置して前後方向にバネ支持部18を列設した内側ベース板21と、この左右の内側ベース板21の間に掛け渡された一対の連結部材22とで形成されている。バネ支持部18は、外側枠体2に設けられたバネ支持部15と同一形状の筒体であり、対向する部位に設けられている。
【0018】
尚、内側枠体3は前後双方から電子機器を搭載可能としているが、前面側の支持フレーム21と背面側の支持フレーム21の形状を異なる形状として、前面側のみ機器を搭載可能としても良い。また、バネ支持部15,18はコイルバネ4に内接する形状としているが、コイルバネ4を収容するよう大きく形成しても良い。
【0019】
図4はオイルダンパー5の斜視図を示し、(a)は外側枠体2に装着した状態、(b)はオイルダンパー5単体を示している。オイルダンパー5は、上記特許文献2と略同一の構造を有し、例えば天然ゴムから成り可撓性を有する略円筒形状の容器5aの中央に鋼材から成る軸体5bを突出させて構成され、容器5a内にはシリコンオイル等のオイルが充填されている。
【0020】
軸体5bは円柱状に形成され、容器5aの中心軸M上に配置されている。この露出した上部先端が内側枠体3を連結する連結部であり、連結するためのネジ孔25が形成されている。容器5a内に埋設された軸体5bの基部は、オイルが充満した内部空間に突出するよう容器5aに形成された凹部(図示せず)に収容されている。
この結果、外側枠体2と内側枠体3の相対変移(振動)を受けて軸体5bが振動すると、軸体5bの基部が容器5a内で振動してオイルが攪拌され、攪拌されたオイルの流動により振動を減衰させる作用を奏する。具体的に、容器5aの中心軸M方向の振動に対して軸体5bは出没動作するし、中心軸Mに直交する方向の振動に対しては平行移動して中心軸Mから外れ方向に振動する。こうして、どのような方向の振動であってもオイルが攪拌されて減衰機能を発揮し、3軸方向の振動を減衰させることができる。
【0021】
こうして形成されたオイルダンパー5は、横ベース板13に対して図4(a)に示すように取り付けられ、環状緩衝体7が外嵌され、その周囲が固定板27により保持されて固定される。また、オイルダンパー5の底部は緩衝板8を介して横ベース板13に密着される。
具体的に、容器5aの軸体5bを露出させた上部は、段部26を設けて縮径して形成されており、環状緩衝体7は天然ゴムによりこの径に合わせて形成されている。一方、容器5aの底部は平坦に形成され、この平坦な底面に合わせた円形に形成された天然ゴム製の緩衝板8が貼着され、緩衝板8を介して横ベース板13に装着される。但し、緩衝板8は、10mm程度の厚みを有し、例えば2mm程度の厚みのゴム板を5枚重ね合わせて形成している。
【0022】
一方、固定板27は環状緩衝体7の外径に合致する丸穴27aを中央に有し、略コ字状に折り曲げ形成されて左右に横ベース板13に連結するための連結片27bを有している。この連結片27bにネジ止め部27cが設けられ、緩衝板8を貼着したオイルダンパー5の底部を横ベース板13の所定部位に密着させ、丸穴27aを環状緩衝体7に合致させた後、固定板27をネジ止めすることで、オイルダンパー5は取り付けられる。
【0023】
このように環状緩衝体7を設けることで、軸体5bが中心軸Mに直交する方向に対して変位可能範囲を超えて移動するような大きな振動が発生した場合は、環状緩衝体7がその衝撃を吸収して衝撃を和らげることができる。結果、内側枠体3の振動及び衝撃を抑制することができる。
また、緩衝板8を設けることで、中心軸M方向の大きな衝撃を受けてダンパーの変位可能範囲を超えて軸体5bが容器5a内に没入し、軸体底部が容器5aの底部に衝突したとしても、緩衝板8の緩衝作用で衝撃を吸収することができる。結果、大きな振動が発生しても、内側枠体3の振動及び衝撃を抑制することができる。
【0024】
内側枠体3の外側枠体2内への挿入は次のように行われる。まず、上述したように、外側枠体2にオイルダンパー5を取り付けて図2に示すような状態とする。その後、外側枠体2の上部開口部から内側枠体3を挿入して組み立ては実施される。
具体的に、下ベース板16bを取り付けた後、コイルバネ4を下ベース板16bの各バネ支持部15に配置し、外側枠体2の上部開口部から内側枠体3を挿入する。この挿入操作により、下側のコイルバネ4は上下のバネ支持部15、18に挟持されて保持される。
挿入後は、図1に示すように内側枠体3の上部支持枠19の各バネ支持部18にコイルバネ4を配置し、上ベース板16aを取り付ける。上ベース板16aはネジ止め等で上部支持枠19に固着される。こうして、上下のコイルバネ4は組み付けられる。
【0025】
コイルバネ4の装着が完了したら、次に外側枠体2に取り付けられているオイルダンパー5の先端を内側枠体3に連結する。軸体5bの先端に設けられているネジ孔25に、内側枠体3の支持フレーム21をネジ止めすることで連結される。その後は、図示しない側板や扉板を外側枠体に取り付けることでラックは完成する。
【0026】
このように、内側枠体3はコイルバネ4により上部及び下部が外側枠体2に支持されるので、コイルバネ4の軸方向となる縦方向の振動が直接搭載機器に伝達されることがないし、直交する横方向の振動に対してもコイルバネ4の弾性作用により直接搭載機器に伝達されることがない。その結果、3軸方向の衝撃や振動が搭載機器に直接伝達されるのを防ぐことができる。そして、オイルダンパー5が3軸方向の振動を減衰させるので、地震等による振動が直接搭載機器に伝達されることが無く、且つ振動を減衰させることができる。
また、コイルバネ4が内側枠体3の上部及び下部において4隅を含むそれぞれ6箇所に配置されるので、搭載した機器により内側枠体3の重心位置が変化しても、外側枠体2が内側枠体3を安定して支持できる。
【0027】
尚、上記実施形態では、コイルバネ4を1つの面に対して6個設けているが、4隅に設けるだけでも良いし、更に増やしても良い。コイルバネ4の個数は、コイルバネ4の大きさや特性により適宜増減されるものである。
また、オイルダンパー5は、内側枠体3の上端及び下端から所定の距離を置いて設置されているが、オイルダンパー5を大型化して軸体5bの3軸方向の移動可能量を十分大きくすれば、上端及び下端に設置することもできる。
また、オイルダンパー5の容器5a、環状緩衝体7、緩衝板8の材質を何れも弾性を有する天然ゴムとしているが、何れも可撓性を有する部材であれば良く、同一の材質でなくとも良い。例えば、他にクロロプレンゴム、シリコンゴム、スチレン・ブタジエンゴム等が使用できる。
【符号の説明】
【0028】
1・・ラック、2・・外側枠体、3・・内側枠体、4・・コイルバネ、5・・オイルダンパー、5a・・容器、5b・・軸体、7・・環状緩衝体、8・・緩衝板、11a・・上側枠部材(天枠)、11b・・下側枠部材(底枠)、26a・・縮径部、27・・固定板(把持手段)。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
箱状の外側枠体内に電子機器を組み付けるための箱状の内側枠体を収容し、免震部材を介して両者を連結して成る電子機器収納用ラックであって、
前記免震部材を、コイルバネと3軸方向の振動を吸収するオイルダンパーとで構成し、
前記内側枠体の上下端部と外側枠体の間に、前記コイルバネを縦方向に伸縮するよう配置し、前記内側枠体を上下方向から前記コイルバネを介して前記外側枠体に保持させる一方、
前記内側枠体の左右側部と前記外側枠体との間に前記オイルダンパーを配置し、前記オイルダンパーを介して内側枠体の側部と前記外側枠体の側部とを連結したことを特徴とする電子機器収納用ラック。
【請求項2】
前記コイルバネは、前記内側枠体の上端の少なくとも4隅、及び下端の少なくとも4隅に設置されることを特徴とする請求項1記載の電子機器収納用ラック。
【請求項3】
前記オイルダンパーは、前記外側枠体の側面において4箇所、左右で合計8箇所に設置され、
前記内側枠体の高さに対して上端から略4分の1の部位の前後端部、及び下端から略4分の1の部位の前後端部に設置されたことを特徴とする請求項1又は2記載の電子機器収納用ラック。
【請求項4】
前記オイルダンパーは、可撓性部材で形成された略円筒形状の容器と、前記容器の中心軸上で内部から突出するよう配置された軸体とを有し、
前記容器内にはシリコンオイル等のオイルが充填され、前記軸体の基部は前記オイル充填空間に突出するよう配置されてなり、
前記軸体の突出した先端部が前記内側枠体に連結される一方、前記容器の平坦に形成された底部が緩衝板を介して前記外側枠体の側部に密着するよう配置され、
外部からの振動を受けて、前記軸体の基部が前記オイルを攪拌することで3軸方向の振動を減衰させることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の電子機器収納用ラック。
【請求項5】
前記オイルダンパーは、容器の周囲が可撓性部材から成る環状緩衝体で外嵌され、前記環状緩衝体を挿通させて把持する把持手段により外側枠体に固定されることを特徴とする請求項4記載の電子機器収納用ラック。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2013−115358(P2013−115358A)
【公開日】平成25年6月10日(2013.6.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−262467(P2011−262467)
【出願日】平成23年11月30日(2011.11.30)
【出願人】(000124591)河村電器産業株式会社 (857)
【出願人】(000219820)株式会社トーエネック (51)
【出願人】(000219602)東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Fターム(参考)】